乙烯基酯樹脂，也被稱為乙烯基樹脂，是一種通過環(huán)氧樹脂與含雙鍵的不飽和一元羧酸進行加成聚合反應所得到的聚合物。在制備過程中，苯乙烯被用作稀釋劑和交聯(lián)劑。這種樹脂不僅融合了不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能，還展現(xiàn)出良好的力學特性、韌性、耐熱性以及出色的黏結(jié)能力。同時，它還具有卓越的耐化學性，并且固化過程簡便易行。
一、乙烯基酯樹脂簡介
乙烯基酯樹脂，亦被稱為VE樹脂或環(huán)氧丙烯酸樹脂，屬于熱固性樹脂范疇。它是由雙酚型或酚醛型環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸經(jīng)過反應所制得的一類變性環(huán)氧樹脂。這種樹脂不僅繼承了環(huán)氧樹脂的諸多優(yōu)異特性，更在固化性和成型性方面展現(xiàn)出了卓越的性能。此外，它還能溶解于苯乙烯以及丙烯酸系單體中，憑借其獨特的環(huán)氧與不飽和雙重優(yōu)點，使得其應用范圍正日益廣泛。
生產(chǎn)流程
乙烯基酯樹脂的生產(chǎn)過程主要涉及環(huán)氧樹脂（如雙酚A或四溴雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酚醛清漆及二環(huán)氧化聚氧化丙烯等）與不飽和一元羧酸（如丙烯酸、甲基丙烯酸等）的反應。在反應過程中，產(chǎn)物會經(jīng)過苯乙烯稀釋，*終得到乙烯基酯樹脂產(chǎn)品。通過利用環(huán)氧樹脂與酸反應產(chǎn)物的側(cè)羥基進行進一步改性，可以制備出更多種類的乙烯基酯樹脂。
二、發(fā)展歷程
乙烯基酯樹脂，這一由環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸經(jīng)過開環(huán)加成化學反應所誕生的創(chuàng)新材料，不僅保留了環(huán)氧樹脂的精髓鏈段，更融入了不飽和聚酯樹脂的優(yōu)異工藝特性。在適宜的固化條件下，它展現(xiàn)出諸多獨特的優(yōu)良性能，自二十世紀六十年代問世以來，便備受矚目，迅猛發(fā)展。美國殼牌化學率先推出Epocrgl品牌，揭開其商業(yè)化的序幕。隨后，美國Dow化學、Ashland化學以及日本昭和高聚物等知名企業(yè)紛紛加入，推出Derakane、Hetron、Ripoxy等知名品牌，進一步推動了乙烯基酯樹脂的普及與應用。此外，國內(nèi)如華昌MFE、上緯SWANCOR等企業(yè)也致力于乙烯基酯樹脂的研發(fā)與生產(chǎn)，為國內(nèi)外市場注入了新的活力。如今，隨著乙烯基酯樹脂的廣泛使用，市場上品牌與種類愈發(fā)豐富，主要生產(chǎn)廠家與品牌包括陶氏化學、亞什蘭化學、昭和聚合物、DSM公司、上緯企業(yè)、上海富晨、Reichhold等，它們的產(chǎn)品廣泛應用于各個領(lǐng)域。
三、產(chǎn)品多樣性
由于乙烯基酯樹脂的合成工藝和方法的多樣性，導致不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、性能以及應用領(lǐng)域上均存在細微差異。
3.1、標準型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂
標準型雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂，通過甲基丙烯酸與雙酚A環(huán)氧樹脂的反應精心合成，可溶于苯乙烯溶液中。此類樹脂不僅具有優(yōu)異的固化性能，還展現(xiàn)出卓越的耐腐蝕性。其獨特的分子結(jié)構(gòu)使得樹脂在固化過程中能夠迅速達到使用強度，同時提高耐水解性。相較于耐化學聚酯（如雙酚A-富馬酸UPR），其酯鍵含量更低，從而進一步增強了耐堿性能。此外，豐富的仲羥基顯著改善了樹脂對玻璃纖維的濕潤性和粘結(jié)性，進而提升了層合制品的力學強度。在應力作用下，分子鏈的交聯(lián)特性允許其適度伸長，有效吸收外力或熱沖擊，表現(xiàn)出良好的耐微裂或開裂性能。
表3.1提供了國外標準雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型性能概覽。需注意，國外產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)通常依據(jù)ASTM標準或其他國外標準進行測試，與中國國家標準（GB）的測試方法可能有所不同。
832.97-81483.4102 Hetron 922
863.26.71413.5105 Ripoxy 806
79-3.21353.1110 Atlac 430
953.66.11503.4105 Swancor 901
853.45.51273.3101 Dion 9100
接下來，我們將探討阻燃環(huán)氧乙烯基酯樹脂。這類樹脂通常通過溴化環(huán)氧樹脂進行合成，因此兼具耐化學性和阻燃性。表3.2列出了國內(nèi)外幾種阻燃乙烯基酯樹脂的典型性能，包括拉伸強度、拉伸模量、延伸率、彎曲強度、彎曲模量以及HDT℃等關(guān)鍵指標。
69-76
3 .4
7-8110-124
3.7107 Hetron 992
903.55.01453.6108 Ripoxy 550
743.23.01053.3108 Atlac 750
903.64.01553.7110 Swancor 905
833.63.51313.7110 Fuchem 892
503.12
2.01003.3105 Dion 9300
接下來，我們將探討一種特殊的乙烯基酯樹脂——Novolac乙烯基酯樹脂。這種樹脂通過將酚醛環(huán)氧樹脂引入乙烯酯樹脂的骨架中合成，具有出色的熱穩(wěn)定性。其固化后的交聯(lián)密度大，熱變形溫度高達120-135℃，從而延長了使用壽命并展現(xiàn)了卓越的耐腐蝕性，特別是對含氯溶液或有機溶劑的耐腐蝕性。表3.3列出了國內(nèi)外幾種酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的典型性能，包括拉伸強度、拉伸模量、延伸率、彎曲強度、彎曲模量以及HDT℃等關(guān)鍵指標。
853.63-41313.8149-154
Hetron 980
883.34.21503.4133
Ripoxy 630
74-2.5-3.0
1353.7137
Atlac 590
903.54.01553.6140
Swancor 907
82.6
3.54
2.71343.9148
Dion 9400
為了滿足耐高溫強度的要求，許多制造商對酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂進行了改良，提升了其交聯(lián)密度和耐熱性。這類樹脂展現(xiàn)出卓越的耐酸、耐溶劑腐蝕性以及抗氧化性，非常適合用于高溫強腐蝕環(huán)境，例如脫硫裝置（FGD）和高溫煙囪等。然而，由于國內(nèi)外生產(chǎn)此類高交聯(lián)密度酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的廠家較少，且部分國外產(chǎn)品目前在國內(nèi)無供應，因此無法按照GB標準對它們的性能進行全面測試和比較。盡管如此，我們依然可以在表3.4中看到國外幾個產(chǎn)品的典型性能。
783.72.91113.9149Ripoxy 600
74-2.51353.7151Swancor 977
763.62.11173.9154Dion 9700
柔性乙烯基酯樹脂的誕生，進一步豐富了防腐蝕工程領(lǐng)域的選擇。這種樹脂不僅對鋼和混凝土表面展現(xiàn)出卓越的粘接性，更在傳統(tǒng)環(huán)氧乙烯基酯樹脂的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了更高的延伸率、粘接強度和抗沖強度。其獨特的耐磨性，使得樹脂在應用中具有更強的耐久性。表3.5詳細列出了各柔性乙烯基酯樹脂產(chǎn)品的典型性能，包括拉伸強度、拉伸模量、延伸率等關(guān)鍵指標。這些優(yōu)異的力學性能，使得柔性乙烯基酯樹脂在耐腐蝕內(nèi)襯、灌縫材料、底涂樹脂以及高強度制品等多個領(lǐng)域都有廣泛的應用。
723.211173.079Swancor 980
663.211103.0793.6、PU改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂
該類型樹脂以環(huán)氧乙烯基酯樹脂為基礎(chǔ)，通過引入氨基甲酸酯（如TDI）進行改性，從而賦予其鏈內(nèi)不飽和性和鏈端的不飽和性。相較于傳統(tǒng)的雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂，PU改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂在耐腐蝕性、柔韌性以及工藝性方面均表現(xiàn)出色。氨基甲酸酯的加入不僅提高了樹脂與纖維的相容性，還保持了樹脂表面的良好氣干性，適用于多種工藝，如纏繞等。此外，在表3.6中還詳細列出了該類型樹脂的幾個關(guān)鍵性能指標，包括拉伸強度、拉伸模量、延伸率等。
833.54.21533.6115Dion 9800
803.34.21453.21153.7、其他類型乙烯基酯樹脂
除了上述提及的乙烯基酯樹脂品種外，國內(nèi)市場還存在著其他兩大類產(chǎn)品。一類是廣泛被多家廠商采用的丙烯酸型乙烯基酯樹脂，或經(jīng)過氨基甲酸酯改性處理的該類型樹脂。然而，這類樹脂的耐溫等級相較于相應的甲基丙烯酸型乙烯基酯樹脂降低了10至20℃，但其延伸率有所提高。但需注意的是，由于缺乏甲基對酯鍵的保護作用，這類樹脂的耐腐蝕性，特別是耐堿性，會有所下降。
另一類特色產(chǎn)品是我國自主研發(fā)的富馬酸改性雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂。盡管它不屬于標準的乙烯基酯樹脂范疇，而是乙烯基酯樹脂與雙酚A不飽和聚酯樹脂的一個中間過渡品種，但這類樹脂具有高交聯(lián)密度、脆性大和收縮率高的特點。由于其中酯鍵的含量比標準型乙烯基樹脂高出40-50%，因此其耐堿性相對較弱。
四、乙烯基樹脂的典型應用
乙烯基樹脂作為一種重要的高分子材料，在多個領(lǐng)域都有著廣泛的應用。其優(yōu)異的性能使得它成為制造涂料、膠黏劑、復合材料等的重要原料。在建筑、汽車、航空航天等行業(yè)中，乙烯基樹脂都發(fā)揮著不可或缺的作用。
1、在耐腐蝕領(lǐng)域，乙烯基樹脂被廣泛應用于制作FRP制品，如玻璃鋼槽罐、管道、塔器以及耐腐蝕格柵等。
2、在防腐蝕工程方面，該樹脂同樣表現(xiàn)出色，可用于水泥基或鐵基玻璃鋼襯里、高耐腐蝕地坪的制造，同時還能制作高強度的FRP制品，如玻璃鋼型材、體育用品以及FRP船艇等。
3、此外，乙烯基樹脂還可用于制備重防腐玻璃鱗片涂料和鱗片膠泥，以及UV油墨和重防腐工業(yè)地坪等。
4、在電廠脫硫防腐領(lǐng)域，該樹脂同樣能發(fā)揮其耐高溫、耐強酸強堿的特性。
5、同時，乙烯基樹脂也被廣泛應用于化工車間工作臺的耐酸堿防腐等方面。
