树脂复合材料在化学工业应用多多及市场调查
发布时间：2013-10-14 新闻来源：一览树脂英才网
树脂基复合材料在化学工业中的应用，历史悠久且进一步发展，可谓“应用多多”。据专家介绍，以树脂为基体的复合材料，作为化学工业的耐腐蚀材料已有50余年历史，由于树脂基复合材料比强度高、无电化学腐蚀现象、导热系数低，保温性能及电绝缘性能良好，制品内壁光滑、流体阻力小、维修方便、重量轻、吊装运输方便，已广泛用于石油、化肥、制盐、制药、造纸、海水淡化、生物工程、环境工程及金属电镀等工业中。
随着经济特别是工业的不断发展，环境污染已成为当今世界令人关心的问题，许多国家投入巨大人力、物力，致
力于环境保护工业这一新兴工业部门。环氧乙烯基酯树脂在环境保护领域中，应用是越来越多。玻璃钢在给排水管道
工程中已得到了广泛的应用，最近几年越来越多的废水处理系统的管道用玻璃钢制造，一个基本原因就是废水的耐蚀
介质的种类，和腐蚀性能都在不断增加，这就要求使用耐蚀性能更好的材料，而腐蚀玻璃钢是满足这种需求的最好材
料。复合材料在环境保护方面应用，包括一般工业废气处理、油水处理、含毒物质的污水处理、垃圾焚化处理及城市
废水脱臭处理等。据专家介绍，环氧乙烯基酯树脂在高纯水和食品领域中的应用，也是树脂基复合材料应用的一个新
领域，树基复合材料的优良耐蚀性能，意味着这种材料具有惰性、不污染的特性，理所当然地成为高度清洁物品，如
贮存高纯水、药品、酒、牛奶之类的可选用材料。
环氧乙烯基酯树脂在氯碱工业中，有着良好的应用。氯碱工业是玻璃钢作耐腐材料最早应用领域之一，目前玻璃
钢已成为氯碱工业的主要材料。玻璃钢已用于各种管道系统、气体鼓风机、热交换器外壳、盐水箱以至于泵、池、地
坪、墙板、格栅、把手、栏杆等建筑结构上。同时，玻璃钢也开始进入化工行业的各个领域。在造纸工业中的应用也
在发展，造纸工业以木材为原料，造纸过程中需要酸、盐、漂白剂等，对金属有极强的腐蚀作用，唯有玻璃钢材料能
抵抗这类恶劣环境，玻璃钢材料已、在一些国家的纸浆生产中显现其优异的耐蚀性。在金属表面处理工业中的应用，
则成为环氧乙烯基酯树脂重要应用，据专家介绍，金属表面处理厂所使用的酸，大多为盐酸、基本上用玻璃钢是没有
问题的。环氧树脂作为纤维增强复合材料进入化工防腐领域，是以环氧乙烯基酯树脂形态出现的。它是双酚A环氧树
脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制成，每吨需用环氧树脂比例达50%，这类树脂既保留了环氧树脂基本性能
，又有不饱和聚酯树脂良好的工艺性能，所以大量运用在化工防腐领域。
在过去的20年里，聚氨酯(PUR)复合材料主要采用结构反应注射成型工艺生产汽车内饰件和外饰件，如皮卡车厢
、负重地板、行李架以及内门板等，这些应用占据了3%～5%的聚氨酯长纤维和连续纤维复合材料市场。
在过去的6年里，聚氨酯的挤拉成型、缠绕加工工艺、真空注射和长纤维喷附成型技术获得了很大的发展。非发
泡的、高密度聚氨酯复合材料体系采用这些传统工艺生产窗格、浴缸以及卡车和越野车上装配的大型部件。
聚氨酯复合材料作为一种刚性热固性树脂，与热塑性聚氨酯弹性体不同，应用这些聚氨酯生产的复合材料比不饱
和聚酯树脂和乙烯基酯树脂具有更高的拉伸强度、抗冲击性能和抗摩擦性能。聚氨酯复合材料的拉伸模量约为
430000psi，拉伸强度为12500psi，断裂伸长率超过7.5%。增强型聚氨酯能够通过发泡将制品重量减轻20%。
聚氨酯复合材料的高韧性使其能够达到二次加工的要求，如转孔、机加工以及装配等。与传统的热固性复合材料
相比，这种复合材料在进行机加工或冲孔时不会产生小裂纹。检测拔出自攻螺钉的力发现，加在聚氨酯复合材料上的
力比加在聚酯/聚氨酯复合材料上的力高40%，比乙烯基酯树脂和聚酯分别高50%和60%。
聚氨酯复合材料可加工性能好，喷附成型时交联时间仅需20min，而聚酯则需要2～4h。聚氨酯喷附成型所需的人
工比聚酯更少，后者要求转动玻纤以排出空气，确保完全浸湿。
在汽车部件中，聚氨酯SRIM的加工需要30s到2min，而聚酯和乙烯基酯SMC的加工需要2min到10min。聚氨酯复合材料汽车部件的加工所需的劳动力也得以减少，这是因为SMC的加工要经过一些中间步骤。同时，聚氨酯复合材料的SRIM工艺由于其压力较低，因此加工成本也比SMC加工工艺要低一些。
聚氨酯的反应速度是一个障碍。在过去，在生产大型玻纤增强聚氨酯部件时，由于其化学反应的速度过快，以至
于没有充分的时间使模具完全闭合。不过现在新的设备以及聚氨酯化学反应的灵活性已经能够克服这一问题。
现在的技术不允许将聚氨酯树脂长时间暴露几个小时或者制成预浸料胚备用，其高反应速度适合用开放式模具进
行加工，如浴盆的喷附成型等。
聚氨酯复合材料还有一个优势：该材料不含苯乙烯，不会产生大量的挥发性有机化合物(VOC)。另一方面，聚氨
酯含有MDI，这是一种可控的原料。从聚氨酯中挥发出来的MDI可以忽略，因为经过测试，MDI的蒸气压很低，不易挥
发。
OSHA允许的MDI的短期接触极限值为0.02ppm，8h平均接触值为0.005ppm。除非MDI被加热或被喷射，否则空气中MDI超过这一要求的浓度的几率很小。在聚氨酯生产车间内一般应合理通风，另外，操作工应戴上手套以及眼罩。
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