乙烯基酯樹脂機械性能:
乙烯基酯樹脂澆鑄體的機械性能主要考察的參數有彎曲強度(Fs)、彎曲模量(Fm)、拉伸強度(Ts)、拉伸模量(Tm)、拉伸斷裂伸長率(Te)、沖擊強度(缺口和無缺口)、壓縮強度、耐磨性能、耐疲勞性能、粘結強度、層間強度。其中尤其以Fs、Fm、Ts、Tm、Te考察得多。
乙烯基酯樹脂澆鑄體機械性能測試參照《GB/T 2567 樹脂澆鑄體性能試驗總則》進行。
乙烯基酯樹脂澆鑄體機械性能與乙烯基酯的分子式結構、分子量大小、交聯單體的種類、交聯單體的含量、成型溫度和工藝、后固化處理等因素有關。
后固化加熱處理可大大提高乙烯基酯樹脂澆鑄體的機械性能和耐熱性能,但后處理溫度太高,會導致終的沖擊韌性大大下降,甚至會導致強度也會下降。后處理溫度盡量介于熱變形溫度HDT和玻璃化轉變溫度Tg之間,不可超過Tg,否則會導致交聯高分子產物分子鏈裂解,強度反而下降。典型的標準雙酚A型乙烯基酯樹脂,后處理溫度為100~120℃,處理時間2~4h;典型的酚醛型乙烯基酯樹脂,后處理溫度為120~150℃,處理時間2~4h;富馬酸己二酸或其他改性體系的乙烯基酯樹脂,后處理溫度為80~100℃,處理時間2~4h。
市場上不同廠家的乙烯基酯樹脂的機械性能有較大差異,盡管一些國內廠家說明書上標注數據和外企相差無幾,甚至更高,但實際做過比較測試的工程師都知道差距非常大。我們拿過國內所有主流乙烯基酯樹脂供應商的不同系列的雙酚A型環氧乙烯基酯樹脂樣品,在相同外部測試條件、制樣、藍白水比例、常溫固化時間、后處理溫度和時間等情況下,有些廠家可以做到130MPa≤Fs≤150MPa,65MPa≤Ts≤90MPa,4%≤Te≤6%;但也有些只能做到100MPa≤Fs≤120MPa,40MPa≤Ts≤70MPa,2%≤Te≤4%。
所有宏觀上的機械性能和微觀上樹脂的分子結構、分子量大小、單體種類及含量等都有密切關系。樹脂澆鑄體的成型溫度和后處理溫度及時間、樣條厚度、打磨平整度等都對終的機械性能數據有影響。
除了常規的彎曲、拉伸、沖擊性能外,還會經??疾斓挠校簤嚎s強度、粘結強度、耐疲勞強度、耐磨損性能等。
乙烯基酯樹脂的粘結強度分為與金屬基材的粘結強度和與混凝土基材的粘結強度,常以拉拔強度、畫格或畫圈的方法來判斷。層間拉伸強度和層間剪切強度也用來表示兩種材料界面層的粘結性能好壞。
“廣義基材處理”的程度對終樹脂和基材的粘結性能有很大的影響,乙烯基酯樹脂與混凝土基材、碳鋼基材的粘結性能,盡管不如環氧樹脂那樣好,但相比其他常用的常溫固化現場工程用的材料要好很多,這就是拿乙烯基酯樹脂底漆打底,相較于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂等打底其粘結性能要好很多的原因(呋喃、酚醛一般不直接打底)。乙烯基酯樹脂作為底漆使用,或者是專門的乙烯基酯樹脂底漆型號,其粘結性能盡管比不飽和樹脂大很多,但相較于環氧樹脂,它的粘結強度還是不足;相比于聚氨酯底漆材料,它的柔性過渡效果不如后者,濕基材固化性能也不如后者。因此,雖然乙烯基酯樹脂底漆是一種底漆材料,但更多適合與乙烯基酯樹脂一起配套在防腐工程中使用,單獨使用底漆時,還是環氧樹脂系列底漆、聚氨酯底漆用得更多。
耐疲勞性能通常需要反復試驗測得,需要以韌性、高低溫下力學性能以及往復性多次實驗數據結論來表示。
乙烯基酯樹脂盡管相比較不飽和聚酯樹脂、常溫固化的環氧樹脂耐磨性能要好一些,但并沒有數量級的提高,
提高乙烯基酯樹脂的耐磨性能,可以從樹脂、填料、成型工藝三方面入手:①提高乙烯基酯樹脂本身的交聯密度和剛性鏈段含量,使之固化后的表面硬度更高,耐磨性能更好;②使用耐磨性能更好的填料,如金剛砂、重晶石粉/砂、碳化硅、石英粉、陶瓷粉、金屬鱗片等;③成型作業時,盡可能提高非有機成分的相對含量,成型過程盡可能閉模,盡可能加溫后固化處理提高其固化度,這些措施都有利于提高終固化物的耐磨性能。
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