（华东理工大学华昌聚合物有限公司 200237） 
 
 

一．前 言 
乙烯基酯树脂是国际公认的高度耐腐蚀树脂，它以其{zy1}的耐化学品性能赢得了“超级耐腐蚀树脂”的良好声誉。目前，这类树脂已在化学工业、石油化工、氯碱工业、纺织化纤、电子工业、钢铁工业等数十个重要的工业领域得到越来越广泛的应用。 
众所周知，腐蚀介质对有机材料的侵蚀是一个复杂的物理、化学过程，并不局限于化学腐蚀。传统的玻璃钢制品，由于热固性树脂本身的脆性和较大的固化收缩率，往往会在应力和外力的作用下引发裂纹而造成介质渗漏，即产生所谓的“应力腐蚀”。因此，对于耐腐蚀玻璃钢管道、容器，特别是涉及到加压运作的情况时，迫切需要一种既耐化学腐蚀，又抗“应 
力腐蚀”的高性能树脂来作为FRP的树脂基体。为了满足市场的巨大需求，华东理工大学的资深教授、专家经过自主开发，研制出了新一代综合性能优异的高分子材料——MFE-5乙烯基酯树脂。 

                               
华昌公司MFE-5乙烯基酯树脂分子结构式示意图 

注：式中R为环氧树脂骨架；R’为异氰酸酯骨架 

二．MFE-5树脂的结构特点 

MFE-5乙烯基酯树脂保留了双酚A型环氧树脂的优良骨架，以“软单体”丙烯酸代替了传统的“硬单体”甲基丙烯酸作为树脂的合成原料，同时用异氰酸酯基团进行改性。

MFE-5乙烯基酯树脂在化学结构上具有鲜明的特点：酯基密度小且都处于可交联双键的邻近，含有两类韧性基团以及具有较高的分子量。分析上述的结构式我们可以看出： 

① MFE-5树脂固化时，环氧乙烯基酯分子结构中与酯基相邻的可交联双键打开，与疏水的苯乙烯发生共聚交联反应，形成三维交联网络。虽然在化学结构上缺少α-甲基对相邻酯基的空间保护作用，但空间网络大分子对酯基形成的空间保护作用才是MFE-5树脂获得{jj0}水解稳定性的最主要原因。大量的实验事实已证明了这一点。 

② 丙烯酸酯聚合后主链可自由旋转，同时具有柔性的异氰酸酯基团，从而使分子主链的柔韧性得到大大增强。 

③ MFE-5乙烯基酯树脂与国内外同类产品相比，其分子量是{zg}的（＞2000），一般的乙烯基酯树脂分子量＜2000。同种类的合成树脂相比较，分子量高的树脂具有更好的物理力学性能。 

④ MFE-5树脂较大的分子量是它具有良好气干性的一个重要原因。传统的树脂在固化过程中表现出强厌氧性，其固化物的表面层（指暴露在空气中的表面层）会因为固化不xx而导致发粘、遇水泛白等现象。固化不xx的表面层难以经受酸、碱、盐等水溶液或有机溶剂的侵蚀。这就限制了这类树脂在许多行业中的应用。经过我们的对比实验，MFE-5树脂的气干 

性能优于国内外同类产品。实验表明：MFE-5树脂常温放置7天后，水浸泛白时间超过2个小时；将放置一年以上的MFE-5涂料片进行浸泡试验，发现其泛白时间可超过24小时。这种随着涂料片放置时间延长，其表面气干性逐步变好的现象为环氧乙烯基酯树脂所独有。我们认为，这主要是因为MFE-5树脂完成正常交联固化过程后，在残留有机过氧化物或阳光中紫外 

线的影响下，高分子材料内部仍有能力进一步发生交联反应，从而进一步改善其表面的抗渗透性。 

三．MFE-5树脂的各项性能 

1．MFE-5树脂的耐腐蚀性能 

MFE-5树脂具耐腐蚀性能突出，它可以有效防止酸、碱、有机溶剂等介质的腐蚀，其在常见化学品中的耐腐蚀性能见表1。 

表1 MFE-5树脂耐常见化学品性能一览 

介 质 浓 度 % 使用温度 ℃ 介 质 浓度 % 使用温度 ℃ 

硫 酸 0~50 90 氢 氟 酸 10 65 

50~70 80 20 45 

75 50 磷 酸 任意 90 

盐 酸 0~20 90 铬 酸 20 50 

20~37 70 氢氧化钠 5~10 80 

硝 酸 5 65 25 65 

20 50 氨 水 0~20 60 

在此尤其值得一提的是，MFE-5乙烯基酯树脂浇铸体在80~100℃下浸泡于10%NaOH中历时2个月，其外观不变、透明度不变，仅轻微失重。说明该树脂具有优良的耐碱性。 

2．MFE-5树脂的施工工艺性能 

MFE-5树脂的施工工艺性能优良，适用于手糊、拉挤、缠绕、喷射等多种成型工艺。可以用来制作各种耐腐蚀玻璃钢管道、设备、衬里及用于表面涂层，特别适合于制造耐腐蚀玻璃钢制品的内层、防渗漏层以及不允许存在微裂纹的高强度玻璃钢制品。其质量指标见表2，浇铸体性能见表3。 

表2 MFE-5乙烯基酯树脂的质量指标 

项 目 MFE-5 

外观 淡黄色或黄色透明液体 

粘度 Pa?s（25℃） 0.45±0.10 

酸值 mgKOH/g 10.0±4.5 

凝胶时间 min（25℃） 15.0±5.0 

固含量 % 51.0±3.5 

热稳定性 h（80℃） ≥24 

表3 MFE-5浇铸体物理性能 

项 目 MFE-5 

拉伸强度 MPa 65 

拉伸膜量 MPa 3.2×103 

断裂延伸率 % 5 

弯曲强度 MPa 105 

弯曲膜量 MPa 3.3×103 

冲击强度 kJ/m2 12 

热变形温度 ℃ 90 

3．MFE-5树脂的固化性能 

MFE-5树脂的固化体系与华昌聚合物有限公司MFE系列乙烯基酯树脂的固化体系相同，即：通过促进剂的作用，用引发剂产生的游离基xx树脂及交联剂（苯乙烯）中的双键，使树脂加聚反应而固化。MFE-5树脂可使用两套固化体系：过氧化甲乙酮（引发剂）
/ 环烷酸钴（促进剂）、过氧化环己酮糊（引发剂） / 异辛酸钴（促进剂），其使用配比见表4。 

表4 固化体系的使用配比 

MFE-5树脂 100份 

{dy}套体系 过氧化甲乙酮 2~3份 

环烷酸钴 1~4份 

第二套体系 过氧化环己酮糊 2~4份 

异辛酸钴 1~4份 

我们衡量树脂的固化性能，通常要考察三项指标：凝胶时间、{zg}放热峰和固化收缩率。 

① MFE-5树脂的凝胶时间。常温下MFE-5凝胶时间见表5。 

表5 MFE-5树脂的凝胶时间（25℃，引发系统为过氧化甲乙酮/环烷酸钴） 

实验一 实验二 

过氧化甲乙酮加入量（%） 环烷酸钴加入量（%） 凝胶时间 过氧化甲乙酮加入量（%） 环烷酸钴加入量（%） 凝胶时间 

2.5 0.5 24′15″ 0.5 2.0 >120′ 

2.5 1.0 20′52″ 1.0 2.0 30′03″ 

2.5 1.5 19′23″ 1.5 2.0 20′52″ 

2.5 2.0 18′00″ 2.0 2.0 20′17″ 

2.5 2.5 16′18″ 2.5 2.0 17′54″ 

2.5 3.0 16′42″ 3.0 2.0 17′58″ 

2.5 3.5 16′58″ 3.5 2.0 17′21″ 

注：过氧化甲乙酮活性氧含量10%，环烷酸钴的钴含量为0.8%。 

如果采用上述引发系统不能获得满意的凝胶时间，可以添加异辛酸钾或少量的二甲基苯胺（DMA）作为助促进剂。DMA一般稀释10%后使用，10%DMA 

溶液的常用添加量为0.5~2%。可见，MFE-5树脂xx能够满足多种气候条件下的现场施工要求。 

② MFE-5树脂固化过程中的{zg}放热峰 

树脂在固化过程中放热温度的高低对树脂的最终固化xx程度和树脂浇铸体的物理、力学性能有着密切的关系。一般而言，高的放热温度有利于树脂固化，树脂浇铸体的热变形温度和力学性能可得到相应的提高。但过高的放热温度则是有害的，它可以引起树脂体积收缩的增加和微裂纹的出现，导致树脂浇铸体力学性能的下降和介质的渗入，对于有微裂纹的制 

品，意味着介质的渗漏，也就是耐腐蚀功能的失效。MFE-5树脂中加入了特种缓聚剂，有效地降低了树脂固化{zg}放热峰。添加不同量的缓聚剂可调节MFE-5树脂的固化放热峰为100℃左右，而同时对凝胶时间的延缓并不明显。 

③ MFE-5树脂的固化收缩率 

树脂的固化收缩率是树脂固化性能中一个重要指标。因为树脂固化过程中的体积收缩可带给树脂浇铸体本身巨大的应力（引发界面粘合破坏），所以降低树脂的固化收缩率成了近年来树脂工作者的热门研究课题。影响树脂固化收缩率的因素很多。引发系统的改变，环境温度的改变，共聚单体的改变和低收缩剂的加入都可以改变树脂的固化收缩率。MFE-5树脂的固化收缩率是非常低的。采用过氧化甲乙酮/环烷酸钴引发系统固化，常温下的固化线收缩率可控制在0.5%以内。如果引入适当量的低收缩添加剂更可使MFE-5树脂的固化线收缩率接近于零。这在纤维树脂增强材料、表面涂敷等应用领域具有重大的现实意义。 

四．结束语 

MFE-5树脂从分子设计的高度，在根本上对树脂的各项物、化性能进行了改性，从而使它具有传统树脂（如3200、3201树脂）难以比拟的众多优异性能：高韧性、低收缩、优秀的耐化学腐蚀性、优良的施工工艺性和固化性能、高触变性、良好的气干性等等。更可贵的是，MFE-5树脂具有很高的性能价格比，市场价格颇具吸引力，能为广大工矿企业所接受。 

华东理工大学作为国内最早研制和生产乙烯基酯树脂的单位，始终走在新品研发的最前沿。20世纪90年代，华昌公司生产的MFE乙烯基酯树脂就被认定为国家新产品。新一代的MFE-5树脂也已获得国家新产品奖，并经过了多个xxxx项目的工程考验，证明其综合性能达到了国际同类品牌树脂的先进水平。“科技创新是企业的灵魂”，这是华昌公司一直秉承的企 

业经营理念。现在，MFE-5树脂的姐妹产品MFE-5（A）、MFE-5（D）等改型树脂也已研制成功，投放了市场。华昌聚合物有限公司必将适应国际化的潮流，致力于新型防腐蚀材料的科研开发，不遗余力的推动中国防腐蚀事业的发展进步。 

参考文献 

（1） 周润培、侯锐钢、王晓东、雷浩、刘坐镇，MFE乙烯基酯树脂及其在防腐蚀领域的应用研究，玻璃钢/复合材料，2002，4：35 

（2） 周润培，纤维复合材料，2002，19（1）：25 

（3） 周润培，环氧乙烯基酯树脂的分类、合成和固化，热固性树脂，2002，（6）：31~32。 

（4） 周润培、盛勤，塑料、纤维增强塑料耐腐蚀性能测试，机械工程材料测试手册，腐蚀与摩擦学卷，辽宁科学技术出版社，2002：368-373 

（5） 黄发荣等，塑料工业手册，不饱和聚酯树脂，化学工业出版社，2001年，523-524页 

（6） 周润培、陈晖、方群英、熊文，玻璃钢/复合材料，2002， 2：21~22 

（7） 侯锐钢，环氧丙烯酸类乙烯基酯树脂及其应用，环氧树脂应用原理与技术，机械工业出版社，2002年9月{dy}版 

（8） 侯锐钢、王晓东、茆凌峰、归宏华，腐蚀科学与防护技术，2001，13（增刊）：518 

（9） N.S.Newman”Steric Effects in Organic Chemistry”，1956，chap.4.13 

（10） “Development in Reinforced Plastics Matrix Aspects”，1980，29~56 

（11） 国家标准编制组，工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-95，北京：中国计划出版社，1995，22~45 

（12） 建筑施工手册（第三版）编委会，建筑施工手册（第三版），北京：中国建筑工业出版社，1997，800 

（13）华东理工大学华昌聚合物有限公司，MFE系列乙烯基酯树脂说明书，2003版 

转自：中国环氧树脂网