近幾年來，國內(nèi)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(yè)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(wěn)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(yè)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(lǐng)域。目前HET酸在世界范圍內(nèi)的主要供應商是美國西方化學公司（Occidental Chemical Corporation）。在國內(nèi)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(nèi)在前幾年的應用中，由于有些廠家產(chǎn)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(shù)支持等因素，出現(xiàn)了一些失敗案例，從而導致玻璃鋼廠家或最終用戶對這種高性能樹脂的適用性產(chǎn)生懷疑。

2、海特隆酸不飽和聚脂樹脂的性能

表2.1中列出了Hetron 197 、Fuchem 791H 兩種HET酸樹脂的有關(guān)性能。由于試樣制備及采用的測試標準不同，所以兩種樹脂不能進行相互間的比較，僅供參考。

表2.1 HET酸樹脂性能

	Hetron 197 （ASTM標準）		Fuchem 791H (GB標準)
	澆鑄體	玻璃鋼	澆鑄體	玻璃鋼
拉伸強度 MPa	41.3	112	38.26	120
拉伸模量 MPa×10³	3.58	10	3.65	5.8
延伸率％	1.3	-	1.1	2.3
彎曲強度 MPa	79.2	123	72.02	230
彎曲模量 MPa×10³	3.72	7	3.85	8.7
沖擊強度KJ/M²	-	-	3.32	165
Barcol硬度	40	-	50	55
澆鑄體熱變形溫度 ℃	140	-	120	-

l 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℃固化一小時，最后在138℃下后固化二小時；玻璃鋼的鋪層結(jié)構(gòu)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(jīng)后固化處理。據(jù)亞什蘭公司資料，測試結(jié)果均為典型值，會因測試條件的不同有所差別。

l 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(jié)構(gòu)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(chǎn)產(chǎn)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。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(jié)構(gòu)以提高玻璃鋼制品的模量。

隨著合成技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的進步，HET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

3．1在強氧化性介質(zhì)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(yōu)勢明顯，這主要是由于HET酸樹脂的獨特分子結(jié)構(gòu)：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(wěn)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(yè)生產(chǎn)中的應用。

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(jīng)過充分反應后達到完全交聯(lián)。但實際上室溫下完全固化的現(xiàn)象是很少達到的，只有部分（最高或許可能達到95%）的不飽和鍵可以交聯(lián)。因此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(lián)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(lián)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。

表 3.1 HET酸樹脂的耐腐蝕性能

介質(zhì)	濃度	溫度	介質(zhì)	濃度	溫度
冰醋酸	100%	≤40	雙氧水	≤30	60
鹽酸	≤20%	110	次氯酸	20%	30
乳酸	100%	95	重鉻酸鉀	100%	90
硝酸	50%	45	次氯酸鈉	15%	40
氫氟酸	40%	30	乙二醇	100%	120
醋酸酐	100%	40	二氧化氯（濕氣）	飽和	60
氯化鋁	100%	100	濕氯氣	100%	105
戊醇	100	95	氯水	100%	95
二氧化硫（氣）	-	120	高氯酸	70%	30
硫酸	75%	80	亞硫酸	10%	65
氯化亞鐵	100%	100	硫代硫酸銨	60%	80

表3.2 HET酸樹脂在氯堿行業(yè)的應用

設備名稱		溫度℃	壓力Mpa	PH	腐蝕介質(zhì)
浸酸槽		＜95	—	—	鹽酸
儲槽		常溫	—	—	37%鹽酸
洗滌器		50	—	—	氯化氫氣體
儲槽		85	—	—	含有機雜質(zhì)的氯水
處理塔及塔蓋		—	—	—	氯水
冷卻器		30～95	—	—	氯
管道	廢氣管	40～50	0.02	4～6	含濕氯氣的空氣
	濕氯氣管	30～80	—	1～2	濕氯氣
	鹽水和氯氣總管	80	—	12	鹽水、氯氣

3．2 HET酸樹脂最大用途是耐高溫濕氯氣，如氯堿行業(yè)或紙漿行業(yè)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(jié)構(gòu)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(xù)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(jù)實際操作溫度、使用介質(zhì)及生產(chǎn)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(jié)構(gòu)的設計過程中，考慮到腐蝕裕量。根據(jù)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(jié)構(gòu)層采用連續(xù)玻纖鋪層，但在內(nèi)側(cè)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(cè)，制品應該不透光，以防止氯氣/氫氣由于光引發(fā)引起爆炸。因此，最外層應加入紫外線吸收劑。外層結(jié)構(gòu)用玻璃纖維氈結(jié)構(gòu)以獲得較高的樹脂含量，以增強FRP耐環(huán)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(nèi)HET酸樹脂優(yōu)異的耐濕氯氣和氧化性介質(zhì)性能已逐漸被用戶認識并開始應用：

4．1 廣東某化工廠的濕氯氣管道：該公司是一氯堿廠，生產(chǎn)過程中產(chǎn)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。

4．2 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(chǎn)糖類產(chǎn)品。處理后的甘蔗渣是生產(chǎn)紙漿的原料，而紙漿生產(chǎn)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(jié)論

綜上所述，HET酸樹脂只要注意產(chǎn)品生產(chǎn)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(zhì)作用的場合，不失為一種合適的耐腐蝕材料。

參考文獻：

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[4]Jens-Peter Schik, Experiences in the use of unsaturated polyester resin in the construction of plant for the chemicals industry with special regard to Het acid resins. Hoechest AG, Wiesbaden, Germany

[5]Hetron technical data, Oxychem-NVOCSA, Brussels, Belgium

Properties & the application of HET acid based polyester resin

Wang Tiantang Lu Shiping

(Shanghai Fuchen Chemicals Corp., Shanghai 200235, P.R.China)

Abstract: the general properties of HET acid based polyester resin is introduced together its application, especially in chlor-alkali industry.

Keywords: HET acid; wet chlorine; anti-corrosion resin