玻璃钢在氯碱工业电解槽盖上的应用

一、玻璃钢电解槽结构设计及选材

1.1　结构设计

在大多数手糊玻璃钢制作工艺中，常分三层实施，即胶衣层、增强层和外表层。这种结构的玻璃钢制品在投入使用后，使用寿命不长，表现为：耐腐蚀的玻璃钢管道或设备在酸、碱、盐等液体介质及腐蚀性气体介质中，使用一段时间（少则数周或数月，长则1～2年），玻璃钢表面便出现“冒汗”现象，继而出现腐蚀液体、气体渗漏，严重的出现玻璃钢分层破坏。究其原因，主要是：①玻璃纤维存在细微的缺陷以及玻璃纤维的构成物在外界条件下析 出，发生纤维自身的劣化;②树脂的选择不当;③树脂与玻璃纤维间的粘结不佳；④树脂与纤维在材质上存在性能差异；⑤施工不良。从影响玻璃钢的抗渗透性因素分析可知，提高玻璃钢中树脂含量是改善抗渗透性的主要措施。因此，在设计玻璃钢电解槽盖的结构时，采用富树脂层的思想，其结构为表面防腐蚀层、中间防腐蚀层、增强层和外表层。

(1)表面防腐蚀层：厚度为0．8mm，采用表面毡增强，其含胶量90%以上。制品表面光滑，且树脂含量高，耐老化和耐腐蚀性能好。

(2)中间防腐蚀层：厚度为6～8mm，采用短切纤维毡增强，其含胶量达80%～90%，最后再铺衬一层表面毡，确保制品防渗性。

(3)增强层：厚度依设计而定，采用0．2～0.4mm中碱玻纤布增强， 其含胶量45％左右。

(4)外表层：涂刷耐腐蚀树脂清漆两遍。

1.2　材料选择

用来制作玻璃钢电解槽盖的增强材料要求易于浸透树脂，铺覆形变性好， 气泡易于排除；树脂要求在室温常压下固化成型，固化时不生成低分子 物，配成的胶液粘度适宜。所有材料均应符合HGJ229-91标准，同时具有出 厂合格证。

二、　乙烯基酯树脂及其玻璃钢性能

乙烯基酯树脂是80年代开发的耐腐蚀树脂， MFE-3牌号乙烯基酯树脂具有以下特点：

(1）具有较好的韧性和防渗漏密封性能；

(2)具有良好的固化性能，可在室温迅速固化，固化过程无挥发物逸出；

(3)耐温性能好，可在100℃以下长期使用；

(4)具有优良的耐腐蚀性，在溶解度参数为19～21的多数溶剂中稳定(如四氯化碳、苯、二甲苯等)。

该树脂制备的玻璃钢材料的力学性能如下：拉伸强度280MPa，弯曲强度380MPa，冲击强度15MPa。

三、　施工方法

3.1　施工方法

(1)模具设计及处理

合理设计、选用模具是保证产品质量和降低成本的关键之一，设计和选用模具时要求：①要满足制品的要求，如不变形、精度、外观尺寸等；②应具有足够的刚度，以保证树脂在施工及固化过程中不变形；③不受树脂及辅助剂的浸蚀；④便于成型，易于脱模。根据虎克-16型电解盖形状和尺寸，设计选用组合的木模，衬贴0.2mm玻璃布两层，固化后修整，再刷清漆两遍。木模按图组装后，用腻子刮满缝隙，然后均匀涂刷脱模剂或铺0.04mm聚酯薄膜，不得起皱和有气泡存在。

(2)胶液配制

胶液配制应先进行小样试验，并考虑环境温度和促进剂用量的关系，保证适合操作的胶凝时间为40～60min。胶液配方见表1。

(3)玻璃纤维布的裁剪

选用中碱玻璃纤维方格布，在剪裁时要注意以下几点：①布的裁剪按制品的形状、尺寸直接进行，铺放时，玻璃布要留有50mm左右搭接余量；②在不影响制品要求的前提下，应尽量减少布的开剪口，并使每层的剪开部位在铺覆时错开；③裁剪时，布要铺平，剪裁后如不马上使用，要用塑料袋包好，或放入干燥箱内保存。

(4)铺覆成型

先在模具表面均匀涂刷2遍树脂，开始凝胶时，铺贴表面毡，表面毡铺贴要平整，不得出现起皱和气泡，搭接处重叠 30～50mm；表面毡贴至设计厚度后，衬贴短切毡和表面毡一层。施工完毕，自然固化4～8h，修饰打磨，然后再衬贴0.2mm和0．4mm方格布，达一定厚度时将吊耳预埋固定，然后继续衬贴方格布至设计厚度。在施工操作过程中，应采用毛刷点刷的办法，以刷子掀压树脂胶液，使其浸透玻璃布或表面毡及短切纤维毡，使之紧密贴合。在驱赶气泡时，要从布的一端向另一端有序地排除，或从布的中间向四周排除，以防止牵动已铺好的布或引起皱褶。

(5)固化、脱模、后处理

制品糊制完毕后，一般室温下放置2天左右再脱 模，脱模时间以固化到脱模后不致于变形为宜，脱模后再在室温下自然固化2 天左右，然后置于烘房内加热进行后处理。

(6)表面修饰、检验

打磨、修饰制品表面毛刺、滴挂等缺陷，然后均匀涂刷两遍树脂，置于室温下干燥养护一周，即可投入使用。

3.2　施工注意事项

(1)施工时环境温度不低于15℃，空气相对温度不大于80％；

(2)引发剂在使用前必须充分搅匀，不得和促进剂直接混合，以免引起爆炸；

(3)现场应通风良好，施工人员应穿戴整齐劳动保护用品；

(4)现场严禁烟火，所有边角、废料，只能作为工业垃圾处理，不准焚烧。