1、簡介
    近幾年來國內玻璃鋼制品，在各種防腐蝕場合中得到了大量的應用，其中在氯堿行業及有濕氯氣作用的場合，一種稱為海特隆酸不飽和聚脂樹脂的成功應用引起人們的注意。海特隆酸不飽和聚脂樹脂是采用六氯橋亞甲基鄰苯二甲酸(簡稱“HET酸”)，輔以適量馬來酸酐或富馬酸合成的不飽和聚酯溶于苯乙烯中的溶液。由于HET酸中含氯量高達54.4%，對水、醇、堿等具有高度的穩定性，因此合成的樹脂具有良好的耐腐蝕性能和阻燃性能，在國外已廣泛應用于氯堿或紙漿工業中的高溫濕氯氣、鹽酸和鹽水等場合，以及污水、廢油、廢渣、異丙醇和二氧化硫等領域。目前HET酸在范圍內的主要供應商，是美國西方化學公司(Occidental Chemical Corporation)。
    在國內市場海特隆酸不飽和聚脂樹脂(簡稱“HET酸樹脂”)的主要品牌有：Hetron 197和Fuchem 791H等。國內在前幾年的應用中，由于有些廠家產品合成過程中的控制，及在使用中用戶未能得到充分的技術支持等因素，出現了一些失敗案例，從而導致玻璃鋼廠家，或終用戶對這種高性能樹脂的適用性產生懷疑。
    表中Hetron 197樹脂澆鑄體的固化條件為1%BPO，在71℃固化二小時，接著在93℃固化1小時，后在138℃下后固化2小時；玻璃鋼的鋪層結構是：1層表面氈+2層短切氈+1層無捻粗紗布+1層短切氈+1層無捻粗紗布+1層短切氈，經后固化處理。據亞什蘭公司資料測試結果均為典型值，會因測試條件的不同有所差別。Fuchem791H樹脂澆鑄體的后固化條件為：80℃二小時，120℃三小時；玻璃鋼的含膠量為70%，鋪層結構為：1層表面氈+7層短切氈+1層表面氈，厚4mm，后固化處理條件同上。選用的測試樹脂均來自大生產產品。
    由表2.1可以看出：HET酸樹脂具有較高的熱變形溫度，可在較高溫度下使用，但缺點是延伸率較低、脆性大。據因此在應用中大多采用于手糊或噴射工藝，僅限于耐腐蝕層制作，或通過加強肋增強或蜂窩夾層結構，以提高玻璃鋼制品的模量。隨著合成技術的發展和技術創新的進步，HE酸樹脂的延伸率也得到了提高。目前上海富晨化工有限公司的科研人員對HET酸樹脂進行了改良，使純樹脂的延伸率提高到2.2％，而其它性能并不影響。
    3、海特隆酸不飽和聚脂樹脂的特點
    ⑴在強氧化性介質尤其是高溫濕氯氣的作用下，通用的不飽和聚酯樹脂會受到不同程度的腐蝕，包括HET酸樹脂。但相對而言，HET酸樹脂的耐腐蝕性能優勢明顯，這主要是由于HET酸樹脂的獨特分子結構：分子中引入鹵素后耐氧化性能力提高；極性強的酯鍵比醚鍵更穩定并且受到位阻保護等等。表3.1和表3.2中列出了HET酸樹脂的耐腐蝕性能和在氯堿工業生產中的應用。[-page-]
表3.1    HET酸樹脂的耐腐蝕性能

表3.2 HET酸樹脂在氯堿行業的應用

    固化對于聚酯樹脂的耐腐蝕性能起到很重要的作用。理論上聚酯樹脂的固化反應能在室溫下完成，分子中的不飽和雙鍵經過充分反應后達到完全交聯。但實際上室溫下完全固化的現象是很少達到的，只有部分(高或許可能達到95%)的不飽和鍵可以交聯。為了達到樹脂的良好耐腐蝕和其它性能，制品中較高的樹脂交聯度是非常重要的，一般情況下通過提高溫度來達到充分的交聯密度。由于HET酸樹脂的粘度在正常情況下比較大，可能對增強材料的浸潤性以及樹脂的固化度造成一定的影響，因此對于HET酸樹脂而言，后固化尤其重要。
    ⑵HET酸樹脂大用途是耐高溫濕氯氣，如氯堿行業或紙漿行業中的濕氯氣作用場合。HET酸樹脂的耐腐蝕作用機理比較復雜，通常認為HET酸樹脂與濕氯氣反應生成一層“氯奶油”(氯化過程)，該層結構起到保護作用，延緩或阻止樹脂的進一步腐蝕從而達到防腐蝕目的。一般情況下，在FRP設備運作的前幾年中，氯化過程或滲透過程會持續進行，一般可穿過1層C-玻表面氈和2層E-玻纖氈，試驗表明：氯化后樹脂的密度和硬度越高，則氯化過程越慢。因此在HET酸樹脂的實際使用過程中，根據實際操作溫度、使用介質及生產工藝等具體情況的不同，在對FRP的耐腐蝕層的厚度及鋪層結構的設計過程中，考慮到腐蝕裕量。根據NBS 15-69或ASTM C 582中的防腐蝕設計標準，玻璃鋼設備應設置腐蝕裕量層和防腐蝕層，腐蝕裕量層可以補償因氯化作用而損失的耐腐蝕層，并允許一定程度的氯氣滲透。這兩層加起來的厚度一般為6-9.5mm，在氯氣輸送管道中可以增加氈鋪層以增強耐腐蝕性能。
    在大徑的管道制作中，一般采用纏繞工藝，外層的結構層采用連續玻纖鋪層，但在內側防腐蝕層制作中一般采用氈，且鋪層厚度至少達到9.5 mm。另外防腐蝕層的邊緣需用C-玻氈以加強，一般為至少為1 層或2層。在FRP制品外側，制品應該不透光，以防止氯氣/氫氣由于光引發引起爆炸。因此，外層應加入紫外線吸收劑。外層結構用玻璃纖維氈結構以獲得較高的樹脂含量，以增強FRP耐環境腐蝕性能。

    4、海特隆酸不飽和聚脂樹脂的應用實例
    在國外HET酸樹脂已有25年的成功使用案例，如1965年的德國Knapsack廠房中的管道設備等，均采用HET酸樹脂防腐蝕，使用壽命達12-15年。在國內HET酸樹脂優異的耐濕氯氣和氧化性介質性能已逐漸被用戶認識并開始應用：
    ⑴廣東某化工廠的濕氯氣管道：該公司是一氯堿廠，生產過程中產生的濕氯氣而由此引起的腐蝕問題較為嚴重。目前一些設備和管道等均采用HET酸樹脂玻璃鋼，運行已近2年，情況良好。
    ⑵廣西某榨糖廠的漂白裝置：該廠利用廣西豐富的甘蔗資源生產糖類產品。處理后的甘蔗渣是生產紙漿的原料，而紙漿生產過程中，有一道漂白工序，均采用含氯漂白，其管道或儲罐利用HET酸樹脂進行防腐蝕處理，設備已運行了3年，迄今為止情況良好。該廠以前采用乙烯基酯樹脂進行防腐蝕處理，效果一直不夠理想。
    5、結論
    綜上所述，HET酸樹脂只要注意產品生產過程的控制，和設計、施工、使用過程中應滿足的工藝條件，在濕氯氣和其它氧化性介質作用的場合，不失為一種合適的耐腐蝕材料。