1.前言
       在防腐蝕工程中，樹(shù)脂常被用于玻璃鋼、膠泥和涂料。除使用單一的樹(shù)脂外，還常將兩種樹(shù)脂按一定比例混合使用，即復(fù)合樹(shù)脂。
       合理的使用復(fù)合樹(shù)脂，常能集兩樹(shù)脂之長(zhǎng)，克服單一樹(shù)脂的某些不足，改善樹(shù)脂綜合性能。如提高樹(shù)脂的耐蝕性、耐熱性;粘結(jié)性和韌性。此外，因酚醛和呋喃等樹(shù)脂價(jià)廉，如用它作為復(fù)合樹(shù)脂則能降低造價(jià)。由于兩種樹(shù)脂自身的固化劑性質(zhì)不同，如環(huán)氧樹(shù)脂常用的固化劑呈堿性，而酚醛樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂的固化劑則呈酸性，當(dāng)兩種樹(shù)脂混合使用時(shí)如何選擇固化劑、兩種樹(shù)脂合適比例是多少，均成為人們關(guān)心的問(wèn)題。就環(huán)氧-呋喃復(fù)合樹(shù)脂而言，若兩種樹(shù)脂分別用自身的固化劑先調(diào)和，然后再混合，或兩種樹(shù)脂先混合再加入酸性固化劑，均不能使復(fù)合樹(shù)脂固化，環(huán)氧-呋喃復(fù)合樹(shù)脂只能單獨(dú)使用環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，環(huán)氧樹(shù)脂與呋喃樹(shù)脂的比例以7/3較妥。
       在這種情況下，復(fù)合樹(shù)脂常溫固化是否完全？呋喃樹(shù)脂的加入是物理混合還是參與了固化反應(yīng)？熱處理是提高固化程度、耐腐蝕性和耐熱性的措施，但對(duì)大型的化工設(shè)備和大面積防蝕地面熱處理困難，是否可采用常溫固化？
       本文根據(jù)對(duì)7/3環(huán)氧-呋喃復(fù)合樹(shù)脂常溫固化和熱固化的對(duì)比試驗(yàn)和涂料的使用情況，對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行初步的探討。
       2.試驗(yàn)部分
       試驗(yàn)是以相同配合比的7/3的環(huán)氧/呋喃樹(shù)脂膠泥制成試塊，分為兩大組，一組常溫固化，一組加熱固化，然后在相同條件下作腐蝕試驗(yàn)。
       具體的試驗(yàn)方法為：在水、10%鹽酸、20%硫酸、10%硝酸等介質(zhì)中作沸騰狀態(tài)下的短期腐蝕試驗(yàn)；在丙酮、10%鹽酸、20%硫酸、10%硝酸、10%氫氧化鈉等介質(zhì)中做長(zhǎng)期室溫浸泡試驗(yàn)。試驗(yàn)測(cè)定了腐蝕前后試塊的抗壓強(qiáng)度、重量和尺寸的變化。
       2.1原材料
       環(huán)氧樹(shù)脂（E-44）實(shí)測(cè)環(huán)氧值為0.45當(dāng)量/100克；呋喃樹(shù)脂（糠醇型）固體含量實(shí)測(cè)值為70.5%；固化劑用乙二胺；稀釋劑用丙酮；填料用石英粉。為避免填料中雜質(zhì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，使用前將用鹽酸酸洗，再用水洗至中性后烘千過(guò)篩備用。
       2.2試塊的制作及固化處理
       膠泥配合比為：環(huán)氧樹(shù)脂70/呋喃樹(shù)脂30/乙二胺7/石英粉200/丙酮0-10
       試塊為∮25×H 25mm圓柱形。常溫固化的試塊于20±5℃下養(yǎng)護(hù)15天后投入試驗(yàn)；加熱固化的試塊于20±5℃下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后作加熱固化處理，處理溫度及時(shí)間為：40℃4小時(shí)，40-60℃2小時(shí)，60℃4小時(shí)，60-80℃2小時(shí)，80℃4小時(shí)，80-100℃
2小時(shí)，100℃4小時(shí)，100-120℃2小時(shí)，120℃6小時(shí)，完成后在烘箱中自然降溫。
       2.3試驗(yàn)結(jié)果
       2.3.1原始抗壓強(qiáng)度的對(duì)比
       從這組數(shù)據(jù)來(lái)看，熱固化膠泥的抗壓強(qiáng)度高于常溫固化的，常溫固化7天的強(qiáng)度是熱固化的54%，抗壓強(qiáng)度隨常溫固化的時(shí)間的延長(zhǎng)有一定增長(zhǎng)。一年的強(qiáng)度比7天的增加20%，達(dá)到熱固化的64%，常溫固化和加熱固化膠泥抗壓強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。
       固化條件 抗壓強(qiáng)度 Kg/cm2
       0組 1組 2組 3組 4組 平均值
       常溫固化 7天 326 289 345 306 236 301
       常溫固化 一年 / / / 355 360 357
       加熱固化 538 577 608 550 500 555
       2.3.2在沸騰腐蝕介質(zhì)中的試驗(yàn)對(duì)比
       從試驗(yàn)來(lái)看，無(wú)論是加熱固化的還是溫固化的，均不耐沸騰的10%硝酸的腐蝕，常溫固化的腐蝕破壞快。在沸騰的水、10%鹽酸、20%硫酸中，加熱固化的和常溫固化的強(qiáng)度均下降，但熱固化的下降幅度較大。常溫固化的和熱固化的強(qiáng)度比從原來(lái)的60%上升到腐蝕后的80%。
       常溫固化和加熱固化膠泥在沸騰腐蝕介質(zhì)中的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果
       腐蝕介質(zhì)
       溫度及時(shí)間 膠泥固化條件 抗壓強(qiáng)度Kg/cm2 強(qiáng)度對(duì)比（常溫固化/加熱固化） 重量變化（%） 線變化率（%） 試件變化 原始值 腐蝕后 保持率 腐蝕前 腐蝕后
       水 沸騰 36小時(shí) 加熱固 化 608 212 35% 57% 81% +1.6 +0.8 色稍 變淺 常溫固化 345 172 50% +2.5 +0.4 色稍 變淺
       10%鹽酸 沸騰 24小時(shí) 加熱固 化 538 266 49% 61% 77% +1.0 +0.8 色稍 變黑 常溫固化 326 204 63% +1.0 +0.4 色稍 變黑
       20%硫酸 沸騰 24小時(shí) 加熱固 化 577 286 50% 50% 76% +2.9 +1.0 色稍 變黑 常溫固化 289 216 75% +4.0 +0.8 色稍 變黑
       10%硝酸 沸騰 6小時(shí) 加熱固 化 608 275 45% / / -8.7 / 色變淺 變粗糙 常溫固 化 345 無(wú)法 測(cè)定 / -22.0 / 顏色劇烈變化
       2.3.3室溫下浸泡腐蝕試驗(yàn)
       常溫固化和加熱固化膠泥常溫浸泡對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果
       腐蝕介質(zhì) 及濃度 膠泥固化條件 浸泡 時(shí)間 重量變化（%） 線變化率（%） 抗壓強(qiáng)度Kg/cm2 強(qiáng)度對(duì)比（常溫固化/加熱固化） 試件及介質(zhì) 變化 實(shí)測(cè) 保持率%
10%鹽酸 加熱 固化 原始 / / 538 / 原始 61%
       一年后 104%
       二年后 118% 色變黑，滲透層5-6mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +2.8 +1.2 307 57
       二年后 +3.9 +1.6 284 53
       常溫 固化 原始 / / 326 / 色變黑，滲透層5-6mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +4.2 +1.7 319 98
       二年后 +4.8 +2.2 334 102
       20%硫酸 加熱 固化 原始 / / 577 / 原始 50%
       一年后 108%
       二年后 103% 色變黑，滲透層5-6mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +3.8 +1.4 264 46
       二年后 +5.4 +1.8 252 44
       常溫 固化 原始 / / 289 / 色變黑，滲透層5-6mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +7.9 +2.5 285 99
       二年后 +10.0 +2.9 273 94
       10%硝酸 加熱 固化 原始 / / 608 / 原始 58%
       一年后 91%
       二年后 108% 色變淡黃，滲透層2mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +5.2 +2.9 324 53
       二年后 +6.0 +3.3 218 36
       常溫 固化 原始 / / 345 / 色變黃白，內(nèi)部成三層，外層2mm呈黃色，中層6mm呈黑色，芯色不變
       一年后 +6.8 +3.7 294 85
       二年后 +6.9 +3.7 236 68
       10%氫氧化鈉 加熱 固化 原始 / / 500 / 原始 48%
       一年后 98%
       二年后 101%
       外觀無(wú)變化，內(nèi)部色澤一致
       一年后 +1.2 0.0 350 70
       二年后 +0.6 0.0 342 68
       常溫 固化 原始 / / 239 / 無(wú)變化，內(nèi)部色澤一致
       一年后 +0.8 -0.1 336 140
       二年后 +0.3 -0.2 345 144
       丙酮 加熱 固化 原始 / / 550 / / 介質(zhì)變成棕紅色 試塊開(kāi)裂
       一年后 +8.2 +5.0 54 9.8
       二年后 / / / /
       常溫 固化 原始 / / 306 / 介質(zhì)變成棕紅色 試塊1/3開(kāi)裂
       一月后 +5.3 +4.7 39 13
       三月后 +1.5 +1.6 62 20
       這組試驗(yàn)表明，常溫固化的膠泥在在10%鹽酸、20%硫酸、10%氫氧化鈉等溶液中，室溫浸泡二年后抗壓強(qiáng)度無(wú)明顯變化，只有在10%硝酸中稍有下降；而經(jīng)加熱固化處理的抗壓強(qiáng)度均大幅度下降。加熱固化的抗介質(zhì)滲透較常溫固化的好，其重量變化，外形變化也略小于常溫固化的。在1O%氫氧化鈉溶液中，各數(shù)據(jù)對(duì)比，常溫固化的均不亞于加熱固化的。兩種不同固化處理的膠泥，均不耐丙酮的侵蝕。熱固化的在丙酮中會(huì)開(kāi)裂。
       3.應(yīng)用
       3.1脫硫設(shè)備
       使用這種復(fù)合樹(shù)脂涂料的設(shè)備有一、二脫硫塔和再生塔等。
       工藝條件：介質(zhì)Na2CO3 13克/升、NaHC03 75克/升、NaVO3 5克/升、A.D.A（蒽醌二磺酸）lO克/升，NaKC4H4O6 2克/升及H2S等；溫度40-55℃；壓力3Okg/cm2
       防腐蝕措施：設(shè)備內(nèi)壁噴砂除銹處理后涂六道復(fù)合樹(shù)脂涂料(施工實(shí)際用的H52-8環(huán)氧       漆和遼陽(yáng)的呋喃（糠醇）樹(shù)脂按7/3折算的混合物，采用環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，采用常溫固化。 
       3.2脫碳裝置
       該部分系用釩化處理的方法控制腐蝕，所謂釩化處理是在脫碳液中加入并保持一定量的五氧化二釩(V205)，使碳鋼表面形成鈍化的釩化膜。僅在脫碳再生塔上部的氣、液相界面以上的局部區(qū)域使用了環(huán)氧呋喃7/3復(fù)合樹(shù)脂涂料，涂8道，常溫固化。采取這種措施是考慮到氣相部分金屬表面因液體不能到達(dá)而不能很好釩化。但使用中發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)車后不久涂層就整塊起鼓脫落。
       塔內(nèi)的工藝條件為：介質(zhì)K20 150克/升，氨基乙酸30克/升，KVO3 1-2克/升及CO2等；溫度98-110℃；壓力0.2kg/cm2
       涂層整塊起鼓脫落，主要可能是塔內(nèi)溫度高，涂層又處于塔上方的局部區(qū)域，介質(zhì)易沿涂層邊緣處侵入，加上氣流的沖擊等這些物理作用所致。
       4.討論
       化工防蝕中應(yīng)用的復(fù)合樹(shù)脂材料，要考慮下列因素：化工生產(chǎn)中介質(zhì)往往是幾種物質(zhì)的混合物而不是單一的，工藝參數(shù)如溫度，壓力等都不盡相同，因此腐蝕作用的情況很復(fù)雜；有些材料如呋喃樹(shù)脂，目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠不同，控制指標(biāo)也不盡相同，可能會(huì)有耐蝕性能上的差異；施工質(zhì)量的差異，直接影響到防蝕工程的效果；在試驗(yàn)方面，目前尚缺乏統(tǒng)一的，有效的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，沿用的一些評(píng)定方法，如根據(jù)重量變化率來(lái)判斷耐蝕性是不夠嚴(yán)密的。
       根據(jù)上述理由，這里不可能對(duì)環(huán)氧呋喃7/3復(fù)合樹(shù)脂的常溫固化和熱固化效果作出簡(jiǎn)單的肯定或否定結(jié)論，也無(wú)法確切地劃分出它們的適用區(qū)間。只是提出一些傾性的看法。
       一般認(rèn)為，環(huán)氧呋喃復(fù)合樹(shù)脂用加熱固化處理，其耐腐蝕性和耐熱性要比常溫固化的好。試驗(yàn)中的某些現(xiàn)象證實(shí)了這一點(diǎn)，熱固化試塊的滲透深度小于常溫固化的，但是另一方面試驗(yàn)又表明熱固化膠泥無(wú)論在典型的酸堿液中作加熱的加速腐蝕還是在室溫下浸泡，抗壓強(qiáng)度下降幅度都很大，反之，常溫固化的強(qiáng)度保持率高，表現(xiàn)出較好的綜合性能。
       綜上所述，筆者認(rèn)為環(huán)氧呋喃7/3復(fù)合樹(shù)脂(用胺類固化劑)，在某些防蝕工程中，采用常溫固化的方法是可行的。
       為何常溫固化的環(huán)氧呋喃7/3復(fù)合樹(shù)脂會(huì)有較好的性能？
       上海建筑科學(xué)研究所曾用丙酮萃取法對(duì)環(huán)氧呋喃復(fù)合樹(shù)脂固化物的固化度進(jìn)行了對(duì)比測(cè)定，其結(jié)果如下。
       固化度試驗(yàn)結(jié)果
       配合比 養(yǎng)護(hù)條件 固化度%
       環(huán)氧樹(shù)脂 100/乙二胺 8 20℃，7天 87.5
       環(huán)氧樹(shù)脂 100/乙二胺 8 20℃，7天后再70℃ 2天 97.7 - 98.9
       環(huán)氧樹(shù)脂 50/呋喃樹(shù)脂 50/乙二胺 4 20℃，6天 58.4 - 59.3
       環(huán)氧樹(shù)脂 50/呋喃樹(shù)脂 50/乙二胺 4 20℃，6天后再70℃ 2天 67.5 - 68.3
       環(huán)氧樹(shù)脂 70/呋喃樹(shù)脂 30/乙二胺 5.6 20℃，7天 89.0 - 89.8
       環(huán)氧樹(shù)脂 70/呋喃樹(shù)脂 30/乙二胺 5.6 20℃，7天后再80℃ 2天 95.4– 96.3
       從這組數(shù)據(jù)來(lái)看，環(huán)氧呋喃復(fù)合樹(shù)脂的固化度相當(dāng)高，甚至比純的環(huán)氧樹(shù)脂還高。如果呋喃樹(shù)脂在固化時(shí)沒(méi)有參與化學(xué)反應(yīng)，按純的環(huán)氧樹(shù)脂的固化度來(lái)計(jì)算環(huán)氧呋喃7/3樹(shù)脂的固化度只能達(dá)到60%左右，而實(shí)際上固化度已達(dá)到89%，可見(jiàn)呋喃樹(shù)脂的加入不是簡(jiǎn)單的物理混合，而是參與了固化反應(yīng)。