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高級酚醛阻燃玻璃鋼前景廣闊
2010-9-1 來源:中國聚合物網
關鍵詞:酚醛玻璃鋼 阻燃

    酚醛塑料是世界上最古老的塑料,在日常生活中處處可見。在我國第一塊玻璃鋼就是酚醛玻璃鋼,它是隨軍事工業的發展而發展起來的,早期用酚醛玻璃鋼代替優質硬木作步槍槍托。隨著半導體工業的發展,又開發了酚醛層壓印刷線路版。由于它的耐高溫、阻燃、耐燒蝕特性,在導彈、衛星上用作雷達天線罩、火箭發動機殼體、噴管等材料。因為這類酚醛玻璃鋼材料都需要高溫高壓成型,因此大大限制了在民用工業上的應用發展。不飽和聚酯玻璃鋼由于成型工藝簡便,因而在國計民生的各個領域獲得了廣泛的應用和發展。現在新一代酚醛樹脂具有了與不飽和聚酯相似的成型工藝,因而大大擴展了它的應用領域,概括起來它有3大特點:一是高阻燃,按現代消防要求不但要求氧指數要高,而且要求煙密度低、毒性小,新型酚醛玻璃鋼氧指數可達80以上,煙密度只有不飽和聚酯的千分之三、僅0.3左右;二是耐溫高,它的熱變形溫度大于250度,在180度下彎曲強度保持率保持85%,目前耐溫最高的乙烯基樹脂在150度下彎曲強度保持率才30%左右;三是耐酸性好,有人說酚醛玻璃鋼是“耐酸之王”,它除硝酸、氫氟酸以外,98%硫酸,100%冰醋酸。要求高阻燃的場合,酚醛樹脂的價格比阻燃型不飽和聚酯和呋喃樹脂要便宜得多,因此新型酚醛玻璃鋼將有極其廣闊的應用前景。

    1996年美國SPl年會上,酚醛拉擠玻璃鋼格柵在海洋石油鉆井平臺上的應用,獲得了金獎,對石油鉆井平臺應用的格柵,要求阻燃、防腐,高強輕質和不導電,酚醛拉擠格柵重量為15kg/m³、比鋼格柵輕80%,而平臺格柵每減輕1kg,平臺下面的支撐結構就可節省2噸,格柵強度能經受50kg的馬達從1.2m高度垂落的沖擊。我國南海鉆井平臺,也開始應用拉擠格柵平臺,應該說酚醛拉擠格柵是安全可靠的首選材料。另外RTM酚醛格柵在化工冶金,電鍍等行業的需求也不少,國外已有一定市場,國外向國內訂貨的單位也不少。困難是因為固化系統帶有酸性,因此要求金屬模具進行鍍鉻處理、或用不銹鋼模具。由上海玻璃鋼研究所華強公司試制的酚醛拉擠格柵,在1996年中國第2屆國際復合材料展覽會展出時,獲得了國內外專家的好評。由長春客車廠玻璃鋼公司研制的酚醛FRP風道,具有低煙、低毒、優異的阻燃性能。代替聚酯FRP應用于鐵路客車可提高運營的安全性,已在1996年10月通過了鐵道部的鑒定,決定在鐵路客車上逐步推廣應用。1997年鐵道部安排生產的320臺提速車將全面采用酚醛FRP風道。由南京東南大學復合保溫材料廠研制的酚醛FRP風道更有特色,用它代替原有的無機風道,機械強度大一倍、重量減輕一半,成本還低于無機風道。由江陰富麗集團公司研制的鐵道客車用酚醛FRP門窗已通過于英國BS476阻燃性能檢測認可,今年將批量生產出口香港。

    最近國內正在研究解決阻燃不飽和聚酯膠衣,與酚醛FRP的復合粘結問題,目前已達到粘結剪切強度4MPa基本可以滿足要求,這樣就可以將酚醛FRP用于客車的內裝飾,如墻壁板、天花板、座椅、整體衛生間等。歐洲的鐵道部門對酚醛FRP的總需量將達2000噸/年。英國BP公司的酚醛FRP最近已通過了Lloyds規范要求。Lloyds是世界上有名的船檢監理機構,通過了它的規范要求,就可以大量應用于船舶的建造中。根據國家規劃我國將大力發展玻璃鋼漁船,到2001年全國要有10萬條漁船,酚醛FRP也將占有一席之地。國內用酚醛FRP管安裝的導彈艦艇上的消防水管,使用證明它重量輕、安全、無需防腐維修,是極好的材料。隨著汽車工業發展,玻璃鋼已成為汽車制造的理想材料,在一些耐高溫部件,發動機罩等都需要酚醛FRP,最近國外有消息報導,由于汽車工業對酚醛樹脂需求量增加致使酚醛樹脂價格上揚。由于電氣安裝上對阻燃性能要求愈來愈高,因此在發電廠、冶金化工等工業上,都要求高阻燃的電纜橋架,現在不少單位用2124、2130等乙醇為溶劑配制的酚醛樹脂,經高溫處理制作、產品強度也不高,如果采用新型酚醛樹脂NR9430來制作,就無需150C的高溫處理,大大節省能源而且制作更方便,阻燃性能更好、強度更高。因此它是理想的阻燃耐溫電纜橋架材料,揚中市是我國的橋架之鄉,我們的新型酚醛樹脂應該會首先在揚中獲得推廣應用。

    酚醛樹脂的另一個重要應用領域,是作為防腐內襯的基體樹脂,目前應用最多的是乙烯基樹脂,呋喃樹脂和酚醛2130樹脂,作為新秀的新型酚醛樹脂,在耐溫防腐和價格三個方面都優于乙烯基樹脂和呋喃樹脂,它施工工藝方便簡單,產品致密、防滲漏性能方面優于老的酚醛樹脂2130;在2130樹脂施工時,往往只能每次施工Imm厚的分次施工,否則因為乙醇溶劑的揮發產生氣孔,引起滲漏,而新型酚醛樹脂不含乙醇溶劑,可以一次施工到位。同樣用乙烯醇縮丁醛改性的酚醛樹脂浸漬玻璃布卷管成型玻璃鋼管時,一方面由于要烘干及150度的高溫固化,需要消耗大量能源,而且產品致密性很差、合格率低;如果用新型酚醛樹脂NR9420,就可以大大節省能源和克服上述缺點。而且還可以象不飽和聚酯一樣纏繞大口徑、長尺寸的管、罐,從而大大拓展了應用領域。最近由上海化機二廠制造的直徑200mm酚醛FRP管,已用于上海天原化工廠的氯堿防腐工程的高溫部位。根據國外的發展還將研究開發大尺寸酚醛泡沫夾芯酚醛FRP板材,作為高層建筑的輕質墻體材料和防盜門,船舶艦艇的隔艙、漁船冷庫和冷藏運輸車等。另外如何開發能在25t以下,即在5—10t也能固化的新型固化體系,將是有非常現實意義的課題,這樣就有與不飽和聚酯完全—樣的成型工藝,特別象我國手糊工藝占78%,量大面廣的鄉鎮企業的應用、意義更大:有人預言,不飽和聚酯樹脂今天的輝煌,將是新型酚醛樹脂的明天。

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