耐蝕玻璃纖維增強(qiáng)塑料襯里（一）

1．概述

      耐蝕玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）襯里（lining）作為常用的防腐蝕方式已在工業(yè)建筑物、設(shè)備和管道、化學(xué)品儲(chǔ)槽、廢（污）水池等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。采用耐蝕GFRP襯里的具體要求，在工程建設(shè)防腐蝕設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都作了相應(yīng)規(guī)定，其工程應(yīng)用也得到快速發(fā)展，因而在耐蝕襯里領(lǐng)域，GFRP襯里發(fā)揮了積極作用。

      耐蝕GFRP襯里的基體樹脂可采用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂和酚醛樹脂，但由于腐蝕環(huán)境的復(fù)雜化，要求耐酸、耐堿，耐溶劑性同時(shí)也要滿足長(zhǎng)期耐熱性能在80~120℃范圍要求，伴隨著防腐蝕裝置大型化，作為綜合性能優(yōu)良的環(huán)氧乙烯基酯樹脂（VE）的襯里材料也逐漸被設(shè)計(jì)人員和用戶接受和認(rèn)同。VE是目前國(guó)內(nèi)外防腐蝕襯里用的主要原材料之一，VE作為耐蝕GFRP襯里用基材，在熱固化性樹脂中，其耐蝕性、固化性、粘結(jié)性、韌性和耐熱性等各方面較為均衡，能夠在襯里防腐蝕工程應(yīng)用中充分發(fā)揮其性能特點(diǎn)。

2．襯里的基本概念

      用有機(jī)耐蝕材料包覆金屬面進(jìn)行防腐蝕操作時(shí)，可用三種方法，油漆（painting）、涂層（coating）、襯里（Lining）。一般認(rèn)為，painting是在200μm以下的薄膜，除了防銹、防蝕外還有為了達(dá)到美觀的目的；Coating是有著500μm左右的高耐蝕性的涂層，但對(duì)于防磨損和抗?jié)B透能力有一定限制；Lining的包覆厚度從1000μm到10mm，完全可以隔斷腐蝕環(huán)境。但是coating也能開發(fā)成“重防腐蝕”涂料（heavy duty），包覆厚度有300~1000μm，耐久性也提高，如現(xiàn)在市場(chǎng)上的重防腐蝕樹脂玻璃鱗片涂料或樹脂玻璃鱗片膠泥，這樣coating和lining并沒有明確的界限。

      painting在常溫時(shí)使用較多，但耐熱涂料等是個(gè)例外。為了做好腐蝕與防護(hù)工作，金屬（或混凝土）面做耐蝕層襯里是必要的。

3．有機(jī)包覆材料的防腐蝕機(jī)理

      為了防止金屬的腐蝕，自古以來都是采用涂料包覆。其防腐蝕機(jī)理是：用有機(jī)涂膜包覆金屬面，隔斷了水、O2、離子等對(duì)金屬的侵入。據(jù)此，金屬面上形成局部電流的陰陽兩極，被有著高電阻的有機(jī)涂膜將其隔開，減少了腐蝕電流，結(jié)合除銹顏料的極化效應(yīng)，這樣可以防止金屬腐蝕。涂膜的防蝕功能除涂膜本身分子結(jié)構(gòu)、顏填料等配伍劑外，與金屬面接觸的緊密性、膜厚等影響有關(guān)。

      因?yàn)橛袡C(jī)包覆材料是電的不良導(dǎo)體，在水中不會(huì)溶出離子，因此與金屬的腐蝕機(jī)理不同。而各種化學(xué)品（氣體、蒸汽、藥液）侵入包覆材料，就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)和物理變化，這相當(dāng)于金屬的腐蝕機(jī)理。因而選用對(duì)化學(xué)品“惰性”的有機(jī)包覆材料就顯得非常重要。

      這種侵入由化學(xué)品種類、狀態(tài)，有機(jī)包膜材料的組成、分子結(jié)構(gòu)的不同而呈現(xiàn)多樣性。另外，暴露在嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境中除了化學(xué)變化外，還有熱老化，由空氣引起的自身氧老化，紫外線老化等綜合因素引起的腐蝕。

4．防蝕襯里的斷面結(jié)構(gòu)形式

      襯里包覆，如圖4-1所示，有著多種斷面結(jié)構(gòu)，樹脂包膜和基底金屬粘合情況也不同。圖中a-e的情況，基底金屬（被襯里體）噴砂除繡（表面清理）后，用底漆涂布后，再用液狀樹脂按規(guī)定的厚度包覆形成包膜。如使用玻璃纖維增強(qiáng)材料，則形成GFRP包膜，一般把這種工藝稱為GFRP襯里。

      分別用不同樹脂作為基材，將玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)，如圖中b。
      液狀樹脂可單獨(dú)或與增強(qiáng)材料一起復(fù)合固化，對(duì)于合成樹脂襯里，玻璃絲，無機(jī)填充料等與樹脂混合得到的襯里料，又分別稱為積層襯里如圖中c、樹脂膠泥襯里如圖中d。
      圖中f，基底金屬噴砂清理后，用粘結(jié)劑涂布于塑料板使其粘結(jié)。而混凝土槽，由于混凝土自身多數(shù)會(huì)發(fā)生裂紋，粘結(jié)的襯里會(huì)隨混凝土的裂開而裂開，因此把此工藝稱為非粘結(jié)工藝。
      圖中g(shù)，一般稱為松動(dòng)襯里，用螺釘固定的話，也稱為螺釘固定襯里。