环氧树脂在化工企业的应用

杨修建

摘要：环氧树脂是一种粘结性能很好，应用非常普遍的胶粘剂。环氧树脂粘剂是以环氧树脂为主题配制而成的，具有粘结力大、粘结强度高；收缩率小、尺寸稳定；电性能优良，耐介质性好；毒性较低、危害性好等诸多优点。本文结合化工日常检维修过程中的实际情况，对环氧树脂的应用进行了简要的介绍。

关键词：粘合剂、涂料、检维修；环氧树脂；应用

1、前言

环氧树脂材料是应用最广泛的高分子材料之一，是一种热固性塑料，在粘合剂、涂料等领域有重要的应用。环氧树脂是一类分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，其特征基团活泼环氧基可位于分子链的末端、中间或者是呈环状结构等。

环氧树脂分子结构中含有活泼的环氧基团，必须与固化剂发生固化交联后才能形成稳定、具有网状立体结构的高聚物材料。这种高聚物材料具有许多优良特点：固化方便，附着力强，收缩性低，化学稳定性，耐霉菌，工艺简单，无需施加过高的压力，具有良好的绝缘性，耐化学腐蚀，具有良好的耐油性和耐溶剂型。因此，环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。

2、环氧树脂的选择

虽然全球的环氧树脂业已进入成熟期，未来5年全球环氧树脂行业复合增长率在4%-5%左右。但从国内市场看，2002-2013年国内环氧树脂表观消费量年复合增长率在10%以上，远高于全球环氧树脂行业的平均增长率。预计未来国内环氧树脂行业仍能稳定增长，一方面是全球产业转移使得电子、船舶等下游行业都转移到中国生产，拉动了对环氧树脂的需求；另一方面，国内企业生产产品的质量在不断提高，与国外企业相比逐渐具备比较优势。环氧树脂如何应用与环氧树脂的选择密切相关。

基体树脂的性能决定胶粘剂的性能，根据被粘物使用环境、使用性能、性能价格比和诸多因素来选取基体。TDE-85环氧树脂是一种性能优异的新型环氧树脂。TDE-85中含有两个缩水甘油酷基和一个脂环族环氧基的新型三官能团环氧树脂。主要特点是：勃度小，工艺性好，固化物交联密度大，还夹有脂环，因此具有较高的刚性，耐热性，力学性能，耐候性及耐低温性，尤其高温粘结性能更为突出。

环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。

滨化集团东瑞罐区储存有环氧丙烷、二氯丙烷、丙烯、液碱、盐酸、次氯酸钠等化工原料和产品。在日常的检维修工作中遇到了以下几点困难：一是由于环氧丙烷、二氯丙烷、丙烯的易燃易爆性质，罐区周围的管廊除锈禁止使用电动除锈，采用手工除锈的方式进行，容易造成管廊设施的除锈不彻底，漆膜脱落；二是化工企业连续性生产特性造成储罐维修困难较多；三是由于罐区运行时间较长，罐区混凝土围堰大多出现开裂的情况，腐蚀性物料液碱、盐酸、次氯酸钠围堰的防渗处理迫在眉睫。鉴于以上问题，我们在以上三个方面采用了以下改进措施。

3、改进措施

3.1  管廊防腐

东瑞罐区球罐区北侧管廊道路属于东瑞片区进出车辆主路之一，且距离盐酸储罐较近，周围环境较差，管廊漆膜大多出现鼓泡、脱落现象。固化的环氧树脂突出的优点是化学性质很稳定，耐碱性、耐油类。这是因为环氧树脂中没有酯键，含有的脂肪族羟基不和碱反应，漆固化物为三维网状结构。因此，环氧树脂涂料常常用作防腐底漆、油槽等内壁。但是环氧类油漆耐酸性普遍不佳。聚氨酯漆具有优良的耐化学要品性，耐酸、碱、盐液、石油产品，但聚氨酯漆的附着力不及环氧树脂漆，且对水分、潮气、醇类较为敏感，漆膜易产生气泡。因此，在2021年的管廊防腐工作中，采用了环氧树脂与聚氨酯漆配合使用的方式。首先利用铜铲铜刷将凸起的氧化铁皮、铁锈和油漆涂层等附着物及油污、尘土等杂物清理干净，做到被涂表面无锈蚀、无油污、无水渍、无灰尘，然后使用附着性能比较强成膜比较密实的环氧树脂与聚氨酯漆配比做为底漆使用，底漆漆膜成形较好，最后使用聚氨酯面漆。

3.2储罐维修

2021年1月、4月PO罐区消防水罐罐壁出现点蚀漏点，由于现场条件限制无法进行焊接堵漏，采用了金属堵漏棒堵漏，玻璃钢加强的方式。先将水罐内液位降到漏点以下1米，使用钢丝刷将漏点周围打磨见金属光泽，使用金属堵漏棒进行堵漏操作，24小时后，提高水罐液位至漏点以上1米处，观察漏点无渗液后，使用钢丝刷打磨漏点周围0.8米范围，采用环氧树脂粘贴玻璃丝布加强。至今使用良好。

在消防水罐堵漏成功后，尝试在PE罐（试剂盐酸储罐）罐底出料口焊缝处堵漏。初期仅使用金属堵漏棒或环氧树脂玻璃丝布堵漏效果都不好，仍然会出现焊缝渗液的情况。之后调整了堵漏方式和固化剂的用量，在焊缝周围打磨干净后，先使用金属堵漏棒堵漏，之后使用毡片替代玻璃丝布与环氧树脂配合使用，并减少了固化剂的用量，使树脂与毡片的浸润更彻底，与罐体的粘结力进一步加强。采用改进后堵漏方式后，效果非常好，焊缝未再出现渗液情况。

3.3水泥围堰、地面的防渗处理

混泥土是世界上除水以外使用最广和消耗量最大的建筑材料之一。它不仅具有高的抗压强度，好的经济适用性和耐久性，而且还很容易被加工成任何形状。但是，它的韧性和拉伸强度不够。因此在外加应力荷载、结构应力变形变化、冻融循环和风蚀等条件作用下会出现裂缝，进而破坏了混泥土原有的内部结构和力学特性。

东瑞罐区围堰采用水泥制作，建厂至今，围堰上地面上出现了很多的裂缝，盐酸罐区周围的地面甚至出现了很多凹凸不平的坑洞。如果大面积的维修不仅耗时费力，而且新旧水泥混凝土的接茬非常难处理，往往是今年修补了过冬后明年又脱落了，腐蚀化学品的围堰防渗成了棘手的问题。为了解决这项难题，2021年采用了环氧胶泥、环氧树脂、玻璃丝布联合处置的方法。首先将水泥面清理干净，并保持操作面的干燥；然后在操作面上刷涂一层环氧树脂底漆做为封层；之后使用环氧胶泥进行裂缝填补、坑洞找平，处理完成后整个操作平面必须平增以便于下一步的处理；环氧胶泥找补完成后使用环氧树脂玻璃丝布贴布处理，注意环氧树脂中固化剂的添加量，如添加过多，会造成贴布变脆；最后使用面漆防腐保护。

4、结论

通过不断的学习实践改进，进一步了解了环氧树脂的功能性特征，并把聚氨酯改性环氧树脂、纤维素增强环氧树脂、环氧胶泥的混凝土裂缝修补等用到了实际工作中。通过以上的实践应用解决了东瑞罐区界区内日常的检维修工作中的几个难点问题，保障了装置的安全稳定运行，达到的相关的环保要求。

参考文献

[1]潘虹.胺化木质素的合成及固化环氧树脂的研究[D].东华大学博士学位论文，2014

[2]叶姣凤.混凝土裂缝修补用长效抗冻融环氧树脂开发研究[D].兰州交通大学大学硕士学位论文，2013

[3]张培培，陈有双，唐忠锋.聚氨酯改性环氧树脂的研究进展[J].高分子通报，2010，12：84——89

[4]于在乾.聚氨酯改性环氧树脂的制备工艺与性能研究[D].长春工业大学硕士学位论文，2012

[5]乔琨.改性高温高韧环氧树脂及其CF增强复合材料环境适应性研究[D].山东大学博士学位论文，2013