1、前言
       我國是以燃煤為主的國家，粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）我國大氣的主要污染物。這種能源結(jié)構(gòu)決定了：在20世紀(jì)50年代的工業(yè)化初始發(fā)展階段，全國煤炭消耗量為2000-10000萬噸，二氧化硫的排放量為50-200萬噸；在60-70年代的工業(yè)化第二階段，煤炭消耗量為1000-45000萬噸，二氧化硫的排放量為300-700萬噸；在工業(yè)化第三階段，煤炭年消耗量達(dá)80000萬噸，二氧化硫的排放量為900-1500萬噸；同時(shí)在燃煤過程中產(chǎn)生相當(dāng)量的氮氧化物，如2000年我國燃煤電廠的NOx的排放量達(dá)到290萬噸。因此我國的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致了較多的重腐蝕情況，形成了酸雨等污染情況，因此尤其是燃煤電廠中，對(duì)于二氧化硫或氮氧化物的防治是勢(shì)在必行，目前國內(nèi)外較為有效的手段是煙氣脫硫（FGD）。同時(shí)，我國的化學(xué)工業(yè)、有色冶煉、或其它重工業(yè)的工業(yè)化技術(shù)得到了長足的發(fā)展，由此發(fā)展中的污染和腐蝕也越來越嚴(yán)重，如在鈦白粉工業(yè)、制酸工業(yè)、有色金屬冶煉中；同時(shí)工業(yè)結(jié)構(gòu)中污染較重的工業(yè)所占的比例也較大。以上各種情況中，均會(huì)涉及到高溫條件下的強(qiáng)腐蝕情況，根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特點(diǎn)，國內(nèi)較多生產(chǎn)廠家較多的采用非金屬材料等手段如玻璃鋼來解決防腐蝕問題。而在耐高溫強(qiáng)腐蝕場合，高交聯(lián)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂玻璃鋼的應(yīng)用引人注目。
       2、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂簡介酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂是采用高環(huán)氧值、多官能的酚醛環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸反應(yīng)而成，主要用于存在溶劑、氧化性介質(zhì)和高溫?zé)煹仁饽透g性環(huán)境，玻璃鋼在高溫條件下樹脂具有高的強(qiáng)度保留率。特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了該樹脂獨(dú)特的理化特性：①樹脂具有非常高的熱變形溫度（達(dá)150℃），并具有良好的力學(xué)性能；②樹脂的高交聯(lián)密度使其具有良好的耐溶劑性；③能耐各種氧化性介質(zhì)，如雙氧水、濕氯氣、二氧化氯等；④良好的粘接性，包括與碳鋼、PTFE等基材。表1是898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂與其它同類樹脂的比較。國外D-470產(chǎn)品898乙烯基典型值*實(shí)測值熱變形溫度（HDT）℃149-154137150抗拉強(qiáng)度Mpa855972抗拉模量Gpa3.63.63.5斷裂延伸率%3-42.12.6彎曲強(qiáng)度Mpa131116112彎曲模量Gpa3.83.94.1沖擊強(qiáng)度KJ/m22-42.02.0國外產(chǎn)品典型值測試方法是按ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，而實(shí)測值是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）檢測的。從上表可以看出：由于采用不同測試標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果相差很大，在同等測試標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)）下，898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的力學(xué)性能與國外產(chǎn)品相近，某些指標(biāo)（如熱變形溫度、抗拉強(qiáng)度及斷裂延伸率等）還要好一些。
       3、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂玻璃鋼在高溫下的力學(xué)性能酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂較多的應(yīng)用在高溫條件下的耐腐蝕場合，如脫硫裝置（FGD）、高溫?zé)焽璧取Ｔ谶@些高溫應(yīng)用場合中，對(duì)樹脂的要求較高，尤其是樹脂玻璃鋼在高溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度保留率，因?yàn)闃渲Ａт撛谳^高的使用溫度下，會(huì)發(fā)生力學(xué)性能的損耗，若按室溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)就可能會(huì)導(dǎo)致玻璃鋼制品的失效，因此，樹脂的高溫性能指標(biāo)對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是非常重要的。898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂玻璃鋼高溫力學(xué)性能的測試結(jié)果，測試方法按GB9979-88進(jìn)行，其中積層板采用6450g/m2短切纖維氈手糊而成，樹脂含量達(dá)70%，積層板的厚度為6mm，所有試樣均經(jīng)過充分的后固化處理。 從表2中可以看出，898樹脂制作的玻璃鋼在150℃時(shí)仍保持著良好的力學(xué)性能。特性單位測試溫度（℃）樹脂積層板保留率（%）抗拉強(qiáng)度Mpa25127.510065127.6100100127.597.5120124.097.2150118.192.617586.167.5抗拉模量Gpa2512.11006512.310210012.110012012.11001507.562.01755.646.3彎曲強(qiáng)度Mpa25165.410065168.8102100166.1101120165.4100150144.787.517555.233.4彎曲模量Gpa258.8100658.394.51008.192.11207.585.21505.967.11753.742.1溫 度彎曲強(qiáng)度保留率7天90天180天365天200℃103%83%72%63%175℃100%101%87%76%150℃102%97%95%86%注：表3中的數(shù)據(jù)表示經(jīng)連續(xù)高溫放置后的彎曲強(qiáng)度保留率，以25℃下的彎曲強(qiáng)度為100%。
       4、酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的耐腐蝕性特有的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予了樹脂優(yōu)良的耐腐蝕性能，我們的試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場掛片試驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。我們根據(jù)試驗(yàn)掛片的強(qiáng)度保留率、表觀、硬度保留率、色澤變化和增失重等綜合情況判斷樹脂是否耐某個(gè)特定的腐蝕條件。表4是898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂的耐腐蝕情況。
      介質(zhì)濃度推薦使用溫度介質(zhì)濃度推薦使用溫度冰醋酸100%40雙氧水35%65鹽酸37%50濕氯氣-110硫酸75%50SO2（氣）-120四氯化碳100%80SO3（干）100%150氯乙烷100%25煙道氣-175氯苯100%40CLO2-80氯芐100%25硝酸40%25甲苯100%50硝酸煙氣60%80二甲苯100%50氫氟酸20%305、耐高溫強(qiáng)腐蝕場合中的應(yīng)用
       5.1耐高溫強(qiáng)腐蝕場合的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在各種高溫條件下的重腐蝕場合，酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂制作的玻璃鋼，與金屬材料相比，重量較、比強(qiáng)度高、耐瞬時(shí)超高溫性能，因此在相關(guān)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。     
       5.1.1耐腐蝕性能由于酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的高交聯(lián)密度與高的熱變形溫度特點(diǎn)，使樹脂的耐蝕性能較好，如8mm的普通碳鋼在濃度為0.1% 的二氧化硫潮濕環(huán)境中，只需1-3個(gè)月即可腐蝕透，而6mm防腐蝕層的玻璃鋼制品則可保持10年的使用壽命。
      5.1.2耐熱性能在各種高溫應(yīng)用場合，如在濕法脫硫工藝中，混合氣體在進(jìn)口的溫度在160-180℃左右，系統(tǒng)中的部件又要承受瞬間的溫度交變，潛在的熱破壞和產(chǎn)生的強(qiáng)腐蝕性副產(chǎn)品導(dǎo)致人們選用一些昂貴價(jià)格高鎳合金等結(jié)構(gòu)材料。而酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂由于具有較高的熱變形溫度，玻璃鋼制品可以成功替換一些金屬制件，玻璃鋼脫硫塔可用于更高的溫度，壽命更長，也更可靠。
      5.1.3耐磨蝕性能可以通過加入適當(dāng)?shù)哪湍ァ⒛臀g填料來提高玻璃鋼的耐磨性，因此在腐蝕環(huán)境中的玻璃鋼耐磨性能優(yōu)于鋼材。
      5.1.4玻璃鋼的價(jià)格優(yōu)勢(shì)根據(jù)設(shè)備的尺寸和類型，玻璃鋼的造價(jià)約是高鎳合金的造價(jià)的1/3。直徑為4米的玻璃鋼吸收塔造價(jià)僅是高鎳合金包覆吸收塔的一半。
      5.2應(yīng)用案例898酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂由于其優(yōu)良的力學(xué)性能，使其在國內(nèi)外的眾多高溫強(qiáng)腐蝕條件中得到應(yīng)用。
      5.2.1 150℃長期使用條件下的強(qiáng)酸尾氣裝置: 該甲方工廠生產(chǎn)過程中，排放的尾氣中含有硫酸廢氣、二氧化硫、氯化物和氮氧化物等復(fù)雜的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，長期使用溫度為150℃，偶爾作用溫度達(dá)到180℃。該公司原來采用進(jìn)口的不銹鋼制作，成本較高，但防腐蝕性能不太理想，幾乎每年都要進(jìn)行維修。后改用898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂，已使用近2年未出現(xiàn)異常。
      5.2.2 脫硫裝置：近期在一濱海的火力發(fā)電廠的玻璃鋼脫硫裝置中得到成功應(yīng)用。該裝置最高使用溫度達(dá)到150℃左右，玻璃鋼制造廠對(duì)國內(nèi)外幾家乙烯基樹脂供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行了測試和綜合評(píng)價(jià)，最終選定了898酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂，廠家認(rèn)為，該樹脂具有優(yōu)良的耐蝕和耐溫性的同時(shí)，工藝性也相當(dāng)好。
      5.2.3 含濕氯氣的碳鋼內(nèi)襯：在該工程中，要求對(duì)于金屬槽蓋進(jìn)行防腐處理，長期使用溫度達(dá)130℃，偶爾作用溫度達(dá)150℃，又含有濕氯氣的強(qiáng)腐蝕環(huán)境，原來該廠采用316L號(hào)不銹鋼進(jìn)行防腐蝕，但不到一年金屬表面就嚴(yán)重腐蝕，在應(yīng)用898樹脂作內(nèi)襯防腐處理后，使用已近12個(gè)月未有發(fā)現(xiàn)表面腐蝕，使用情況良好。
      5.2.4 在智利一銅礦冶煉廠：在該公司的脫硫裝置和高溫?zé)焽柚芯捎?98樹脂，使用情況表明，898乙烯基樹脂的耐高溫性能和耐腐蝕性能良好。5.3應(yīng)用中的注意點(diǎn)根據(jù)我們的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，樹脂在高溫條件下使用時(shí)，對(duì)于玻璃鋼制作中的每個(gè)細(xì)節(jié)都應(yīng)該給以充分的注意，包括結(jié)構(gòu)層樹脂選擇、增強(qiáng)材料的選擇等。
      5.3.1 在含氟介質(zhì)的條件下，增強(qiáng)材料不應(yīng)該選用玻璃纖維，此時(shí)應(yīng)該選用碳纖維或者其它能耐高溫的有機(jī)纖維。
      5.3.2 結(jié)構(gòu)層樹脂的選擇一定要注意樹脂高溫下的力學(xué)性能，應(yīng)該選擇耐溫性能較好樹脂，以保證玻璃鋼在高溫使用條件下應(yīng)有的力學(xué)強(qiáng)度。在高溫玻璃鋼煙囪的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)不同溫度段要求選用相關(guān)的結(jié)構(gòu)層樹脂以降低制作成本。