不飽和聚酯樹脂防腐應用

現代人生活條件，居住環境越來越好，室內外裝潢講究豪華氣派，特別是各種天然石材在建筑裝潢市場鋪天蓋地，眼花繚亂。據中國石材協會不*統計，到2020年末對天然石材的需求量達到6.8億㎡，其中大理石在建筑裝潢行業占比高達68.2%。隨著國家對天然石材的開采限制，取而代之的人造大理石被廣泛應用，這種人造大理石可以與天然大理石媲美，價格便宜，無任何輻射，色彩絢麗，受到廣泛歡迎。

人造大理石主要原料就是不飽和聚酯樹脂，其在衛生潔具，汽車外殼，船艇家私及諸多行業皆有應用。不飽和聚酯樹脂除了在裝潢材料和生活用品的應用外，在工業防腐蝕領域也發揮著巨大的經濟效益和使用價值。不飽和聚酯樹脂制作的防腐FRP冷卻塔，污水池，儲罐，地坪等諸多工業產品和防腐項目在耐酸、耐堿、耐鹽、耐熱和耐溶劑、耐水效果方面性能優異，應用廣泛，是工業防腐蝕FRP造價較為低廉的樹脂之一。

不飽和聚酯樹脂在工業防腐蝕中應用最多的就是間苯型和雙酚A型，鄰苯型和其他特種改性不飽和聚酯樹脂及通用不飽和聚酯樹脂在防腐蝕領域使用量不大。間苯型不飽和聚酯樹脂易于制作，成本低，能夠耐弱酸和各種溶劑的侵入，為通用的具有中等耐化學水平的樹脂；雙酚A型不飽和聚酯樹脂耐化學性較好，特別適用于耐堿條件下使用，典型的有3301#、197#、199#、902#等。3301#有較好的耐腐蝕性，尤其對堿性介質，其耐熱性搞，一般在120℃，機械性能高于鄰苯及間苯型樹脂；197#性能與3301#基本相同；199#具有良好的耐沖擊性，耐溫性，耐化學和電性高于鄰苯，能夠滿足纏繞機手糊工藝；902具有耐溫性和耐化學性，用于纏繞及手糊。另外鄰苯型不飽和聚酯樹脂306適用于一般性防腐，耐水性好，可以制作稀酸容器和衛生潔具，船艇等。

實際工業防腐蝕施工中，不飽和聚酯樹脂涂層的較少，以FRP居多。不飽和聚酯樹脂FRP施工對基層的處理要求和重防腐一樣，如果是混凝土基層要求含水量必須低于6%，強度大于C25，拋丸或者打磨表面并且清理干凈；碳鋼基層要求噴砂除銹符合GB8923中所規定的Sa2.5級要求。不飽和聚酯樹脂現場施工FRP所需的主要材料如下（以手糊法為例）：

1.不飽和聚酯樹脂，如3301#、197#、199#、902#等，根據介質條件選擇耐酸、耐堿、耐水、耐鹽、耐熱性能優異的樹脂型號。 

2.引發劑、促進劑，當不飽和聚酯樹脂沒有預促時，常溫下加入含鈷量1%溶液0.5-2%促進劑（具體型號各個廠家有所差異）加入促進劑后的樹脂液呈粉紅色；過氧化甲乙酮引發劑用量1-2%（具體型號各個廠家有所差異）。當環境溫度發生變化時，固化速度也會發生改變，使用前必須進行小樣試驗，調整促進劑和引發劑添加量，平衡兩者之間的比例關系，達到*佳固化效果。有人提出在恒定引發劑添加量時，只要用調整促進劑的方法來改變不飽和聚酯樹脂的固化時間或者速度。根據經驗，筆者認為單獨調整一種促進劑會影響最終產品質量，反而弄巧成拙，建議采取引發劑和促進劑的同時聯動，才能充分保證固化質量和固化時間恰到好處。不飽和聚酯樹脂添加促進劑或者引發劑時特別需要注意的是，不能將兩者同時混合加入樹脂中，兩種產品的存放也要隔離開來，否則會引起劇烈反應，甚至發生爆炸！使用時可以各自分別加入樹脂中混合攪拌，再將混合后的樹脂液進行二次混合攪拌。實際使用時，往往是在不飽和聚酯樹脂中先加入鈷促進劑（藍水），混合后再加入過氧化甲乙酮引發劑（白水）。

3.增強纖維布，有玻璃纖維布，碳纖維布及其他耐蝕纖維，通常使用的玻璃纖維連續絲經緯布，厚度2-4毫米，就是我們常說的02,04布，超過此厚度的布一般都是用于重載負荷工藝。常用短切氈300g/㎡，450g/㎡和120g/㎡的表面氈，要求無堿無蠟無捻“三無產品”。

4.填料，又叫粉料，添加到不飽和聚酯樹脂中可以降低復合材料的成本，還能改善不飽和聚酯樹脂FRP成品的性能，也有一定的觸變作用，也是重要的找平膩子材料，要求含水率小于1%，細度120目以上，在堿性介質中耐堿，酸性介質中耐酸。主要品種有石英粉、硫酸鋇粉、滑石粉、輝綠巖粉、鑄石粉、硅粉、云母粉、石墨粉等等，在樹脂中的添加量大約5-15%左右，膩子大約200%-250%。

5.苯乙烯，在不飽和聚酯樹脂中是交聯劑，也是稀釋劑。實際施工中，當樹脂粘度變大時可以使用適量的苯乙烯進行稀釋，但是不恰當的添加量會造成凝膠，在成品樹脂中建議不要添加苯乙烯。一般不飽和聚酯樹脂中苯乙烯含量控制在30%-40%之間。

6.其他輔料添加劑，如顏料糊，液蠟等等，直接從廠家購買，按照產品說明書規定的范圍量添加。一些全浸泡式介質環境不飽和聚酯樹脂FRP防腐工藝可以不需要顏料糊及液蠟表面涂層。

不飽和聚酯樹脂FRP施工材料質量直接影響著玻璃鋼成品的防腐效果；最重要也是最關鍵的是施工質量。防腐行話中“三分材料七分施工”就是對不飽和聚酯樹脂FRP防腐效果和使用壽命的最形象的描述，只有控制好施工質量才能確保不飽和聚酯樹脂FRP的優良性能的充分發揮，才能有事半功倍的效果。根據手糊不飽和聚酯樹脂FRP工法，筆者大致歸納了以下幾個步驟：

1.在基層處理完畢并且合格的表面層涂刷不飽和聚酯樹脂底料。底料可以使用廠家提供的成品，也可以自配底料，自配底料必須進行小樣試驗，確認沒有質量缺陷后才能大范圍施工。自配底料一定要注意計量的精準，按照比例將各個成分材料混合，并且充分攪拌，經過熟化后使用。筆者再次提醒配料時使用促進劑，引發劑決不能兩者同時混入，必須各自單獨與樹脂混合后再次混合。筆者在此建議先在不飽和聚酯樹脂中加入鈷促進劑（藍水），充分混合后，再加入過氧化甲乙酮引發劑（白水）混合攪拌。底料涂刷要在操作時間內完成，涂刷時均勻無漏。混凝土基層的底料要比碳鋼基層底料的粘度低，主要考慮混凝土基層多孔性，提高其滲透作用。

2.膩子層施工，利用不飽和聚酯樹脂底料和粉料調制成膩子，將膩子批刮于混凝土基層上面找平，確保基層平整一致，利于玻璃鋼層積的鋪貼和美觀度。對于碳鋼表面不需要膩子層；但是要填充焊縫空腔和陰角倒角，盡量減少玻璃鋼質量缺陷的產生。

3.不飽和聚酯樹脂FRP層積用膠配比方法和底料基本相同，差異就是需要添加適量的粉料，粘度高一些。粘貼纖維布采取連續法或者間隔法，連續法施工時最多鋪貼兩層，間隔法施工時每一層必須清理表面（打磨或者鏟除毛刺及膠瘤）而且不得擱置太久，建議層積采取氈--布--氈--布--氈的結構，目的避免玻璃鋼固化收縮時引起的脫層。粘貼氈或者布的關鍵是不飽和聚酯樹脂膠料必須浸透纖維布眼和氈布內部，做到無泡無皺，平整飽滿。最后一層建議鋪貼120g/㎡的表面氈，目的就是提高表面層的樹脂含量和致密性，從而提高不飽和聚酯樹脂玻璃鋼的耐腐蝕性能。最外層膠料要遵循“富樹脂”原則，樹脂含量達到70%-90%，以抵抗介質直接接觸的腐蝕危害。如果需要在FRP表面涂刷面漆，可以使用成品不飽和聚酯樹脂面漆，自配時除了在樹脂中添加顏料糊，還需要添加液蠟，保證隔絕空氣條件下的*固化，這一點很重要。

4.不飽和聚酯樹脂FRP質量要求除了目測外觀，還必須借助其他方法檢測固化程度，特別是電火花檢測儀檢查致密性及微孔貫穿。目測主要檢查玻璃鋼有無裂紋，氣泡，泛白等；丙酮擦拭FRP表面檢測是否固化*；電火花檢查時根據FRP厚度選擇不同的檢測電壓，具體樹脂可以參考以下對照表：

5.經過檢測合格的不飽和聚酯樹脂FRP，需要一定的養護期，期間不允許使用或者進料，也不允許腐蝕性物質及溶劑直接接觸玻璃鋼表面，自然養護10天以上后才能投入使用。

以上的步驟介紹是不飽和聚酯樹脂FRP手糊法在防腐應用中簡單的現場操作工藝，也是玻璃鋼防腐蝕施工中通用做法，在本體設備防腐和不可移動設備防腐及維修和地坪項目施工中發揮了重要作用。隨著我們國家*制造業的發展，大量的耐腐蝕玻璃鋼儲罐，設備，管道及大型耐蝕容器都采用工廠化機械纏繞法工藝，并且向智能化發展，而且智能化程度越來越高，從而保證了不飽和聚酯樹脂FRP的產品質量，降低了生產成本，并且大大的提高了不飽和聚酯樹脂產能空間（FRP占總量55%-60%）。

不飽和聚酯樹脂FRP手糊法也會逐漸退出大規模FRP施工工藝的“江湖地位”，取而代之的是智能化機械纏繞，機械噴射，真空模壓等等*工藝。在應用領域，不飽和聚酯樹脂不僅僅在人造大理石，衛生潔具等民用領域快速發展，其在工業防腐蝕領域將會有一個新的飛躍。