玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性影响.pdf

　７０　　　　　玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性影响　　２０１５年９月　　玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性影响　　　周乔，侯锐钢　　　　（华东理工大学，上海２００２３７）　　　　　摘要：玻璃纤维增强塑料（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｏｌｙｍｅｒ，简称ＦＲＰ）是近期大型燃煤电厂烟囱内筒使用的有效耐蚀材料。采　　　用重量变化分析、力学性能测试、ＳＥＭ形貌分析相结合的手段，对上述材料及其增强材料在１Ｏ％硫酸溶液的作用过程进行实　　　验。结果表明，无碱含硼Ｅ玻璃纤维和无氟无硼ＥＣＲ玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性作用明显。其中，ＥＣＲ玻璃纤维可　　　　使其增强的复合材料耐酸性能提升。　　　　关键词：玻璃纤维：耐酸性：ＦＲＰ　　　　　——　中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ文章编号：１００３－０９９９（２０１５）０９００７００４　　　　１前言　　　　近来，玻璃纤维增强塑料（简称ＦＲＰ）已作为燃　　　　　煤电厂湿法脱硫烟囱（含ＧＧＨ）最主要的防腐蚀材　　　料之一＿１Ｊ。玻璃纤维增强塑料耐腐蚀性研究主要　　　比较不同类型的树脂和铺层结构，国内外有大量文　　　　　献。讨论了树脂对复合材料耐腐蚀性能的积极作　　　　用。但是，玻璃纤维作为复合材料增强材料，其耐腐　　蚀性尚未引起人们的足够重视。本文选择工程实际　　　　　最常用的Ｅ玻璃纤维和ＥＣＲ玻璃纤维，对比分析两　　　者的耐酸性能。其中，Ｅ玻纤是一种无碱含硼玻璃　　纤维，ＥＣＲ玻纤是无碱无氟无硼玻璃纤维。实验过　　　　程采用重量变化分析、力学拉伸测试以及ＳＥＭ形貌　　　分析相结合的方法，通过腐蚀时间、介质温度等变量　研究玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸腐蚀性能的　　影响　　　　　２实验　　　　２．１原材料和仪器设备　　　玻璃纤维，基本性能见表１。　　　　表１玻璃纤维的基本参数　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ　　　化学阻燃乙烯基酯树脂，基本性能见表２。　　　表２树脂的基本参数　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍａｔｒｉｘ　　　试验仪器、设备见表３。　　　　　表３主要实验仪器、设备　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｔｉｔｌｅ　Ｔｙｐｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ　　　ＣｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅａｃｔｏｒＤＦ－１０ＩＳ——　　ＳＥＭ　Ｓ４８０ｏ　Ｈｉｔａｃｈｉ　　Ｔｅｓｔｍａｃｈｉｎｅ　　　ＩＮＳＴＲ０Ｎ．５３４０ＩＮＳＴＲ０ＮＣ０ＲＰ０ＲＡＴ１０Ｎ　　　　　　２．２试验及测试　　２．２．１重量变化分析　　　　　　试验原理：取样、干燥、称重，计算重量保留率：　＝１００％×　‘　　）　　　　　　为某个时间节点试样的重量保留率；为该　　——　收稿日期：２０１５０４１３　　　　基金项目：玻璃钢烟囱排烟内筒关键技术研究　　　　　　作者简介：周乔（１９９１一），男，硕士，主要从事复合材料方向研究。　　通讯作者：侯锐钢（１９６０．），男，教授，主要从事复合材料及工业防腐蚀方向研究，ｒｇｈｏｕ＠１６３．ｃｏｒｎ。　　　ＦＲＰ／ＣＭ２０１５．Ｎｏ．９　　２０１５年第９期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　７３Ⅱ　　研究（）［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２００２，（５）：４ｌ一４２．　　　　　　　　　　　　　［３］杨杰．湿法烟气脱硫烟囱防腐技术探讨［Ｊ］．电力环境保护，　２００５，２１（３）：９一ｌ０．　［４］周润培，侯锐钢．ＭＦＥ乙烯基酯树脂在防腐蚀领域的应用［Ｊ］．　—　化学工程师，２００４，１８（５）：２３２９．　［５］自学利，郑晓永，张瑾．湿法脱硫烟囱腐蚀现状及防腐方案的选　　　择［Ｊ］．热力发电，２０１１，４０（２）：８４－８７．　　　　　　　［６］陈焱，薛建明，张邓伟，等．湿法脱硫艺结构材料的选择［Ｊ］．电　—　力环境保护，２００４，２０（３）：１５１８．　　　　　　—　［７］沈剑平，侯锐钢．耐热性能优异的酚醛环氧乙烯基酯树脂－Ｗ２１　　—　乙烯基酯树脂［Ｊ］．全面腐蚀控制，２００３，１７（５）：３５３７．　　　　　　　　［８］李林洁，于运花，唐泽辉，等．界面粘结对ＧＦ／ＶＥ复合材料在硫　　　　　　　　　　酸介质中耐蚀性能的影响［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１０，（６）：—　９１３．　　　　　　　　［９］李亚南，于运花，杨小平，等．玻璃纤维／乙烯基酯树脂复合材料　　　　　　　　　　　在硫酸溶液中的腐蚀机理研究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１４，　（６）：３０．３５．　　　　　　　—　［１０］ＣｈｉｎＪＷ，ＡｏｕａｄｉＫ，ＨａｉｇｈｔＭＲ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｗａｔｅｒ，ｓａｌｔｓｏｌｕ　　　　　　　　　　—　ｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｐｏｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅ￣ｉｅｓｏｆｃｏｍ　　　　　　　—　ｐｏｓｉｔｅｍａｔｒｉｘｒｅｓｉｎｓｕｓｅｄｉｎｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙ　—　ｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００１，２２（２）：２８２２９７．　　—［１１］ＩＳＯ９１６３：２００５，ＴｅｘｔｉｌｅｇｌａｓｓＲｏｖｉｎｇｓ－Ｍａ　　　　ｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆｔｅｓｔｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　　　　　　　　ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｒｏｖｉｎｇｓ［Ｓ］．　　　　　　　　　　　　［１２］ＪｏｎｅｓＲＬ．ＴｈｅｒｏｌｅｏｆｂｏｒｏｎｉｎｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆＥ－ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ［Ｊ］．　　　　　　　　ＧｌａｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｌａｓｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　—　ＰａｒｔＡ，２００６，４７（６）：１６７１７１．　　　　　　　　［１３］ＱＱｉｕ，Ｍ．Ｋｕｍｏｓａ．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆＥ－ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓｉｎａｃｉｄｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　　　　［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９７，（５）：４９７－５０７．［１４］Ｈａ　　　　　　　—　　ｎｇＬｉ．ＡｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＥｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓ　　　ｂｏｒｏｎｆａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒ　ｉａｌｓａ　　ｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，２０１３，４８：　３０７５．３０８７．　［１５］ＥｒｎｅｓｔｏＬ，Ｒｏｄｒｉｇ　　ｎｅｚ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａ　　ｌｏｆＭａｔｅ－　　—　ｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅＬｅｔｔｅｒｓ，１９８７，（６）：７１８７２０．　　　［１６］ＧＢ５００５１：２０１３，烟囱设计规范［Ｓ］．　　　’　　　　　　　ＩＮＦＬＵＥＮＣＥｏＧＬＡＳＳＦＩＢＥＲＯＮＡＣＩＤＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＧＬＡＳＳⅡ　　　　　　Ｆ；ＥＲＲＥＩＮＦｏＲＣＥＤＣｏＭＰｏＳＩＴＥＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　　　ＺＨＯＵＱｉａｏ，ＨＯＵＲｕｉ・ｇａｎｇ　　　　　（ＨｕａｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３７，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　—　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃｓ（ＦＲＰ）ｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏａｌｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｃｈｉｍｎｅｙｆｏｒ　　　　　　　　　　　　　　　　—　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｓａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉ　　　　　　　　　　　　　ｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｕｓｉｎｇｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅ　　　　ｔｙｐｅｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｉｎｆ　　　　　　　　　　　　　ｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅａｃｉｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＦＲＰｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．ＥＣＲｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅａｃｉｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＦＲＰ．　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ；ａｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ＦＲＰ　　　Ｃｉ　　ｏ９“　“