楊文靜

摘要：樹(shù)脂含量約占玻璃鋼制品總重量的20％～80％，所以樹(shù)脂的性能直接影響到玻璃鋼的各項(xiàng)性能，而苯乙烯是在實(shí)際中應(yīng)用最多的樹(shù)脂稀釋劑、交聯(lián)劑。苯乙烯對(duì)樹(shù)脂及固化后的玻璃鋼產(chǎn)品性能均起著舉足輕重的作用。文章探討了苯乙烯在玻璃鋼行業(yè)中的影響。

關(guān)鍵詞：苯乙烯；樹(shù)脂；玻璃鋼行業(yè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ323

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)14-0089-02

樹(shù)脂是玻璃鋼的基本材料。樹(shù)脂含量約占玻璃鋼制品總重量的20％～80％，所以樹(shù)脂的性能直接影響到玻璃鋼的各項(xiàng)性能。而苯乙烯是在實(shí)際中應(yīng)用最多的樹(shù)脂稀釋劑、交聯(lián)劑。苯乙烯對(duì)樹(shù)脂及固化后的玻璃鋼產(chǎn)品性能均起著舉足輕重的作用。苯乙烯工業(yè)發(fā)展間接影響著樹(shù)脂及玻璃鋼行業(yè)。但苯乙烯揮發(fā)性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境及人體都有嚴(yán)重的危害性，所以苯乙烯的空氣濃度含量是玻璃鋼行業(yè)工作環(huán)境嚴(yán)格控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此探討苯乙烯對(duì)玻璃鋼行業(yè)的影響是十分必要的。

一、苯乙烯的作用(在樹(shù)脂，膠衣作為交聯(lián)劑及稀釋劑的作用)

理論上，凡是能使不飽和聚酯順利地交聯(lián)的烯類(lèi)單體，都可以作為不飽和聚酯的交聯(lián)劑，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于受到聚酯在常溫下固化的難易以及原材料的來(lái)源及價(jià)格等限制，苯乙烯目前仍是不飽和聚酯樹(shù)脂中用量最大的活性單體，在樹(shù)脂中起著稀釋劑和交聯(lián)劑的雙重作用。

(一)稀釋劑

絕大部分樹(shù)脂在固化后，盡管有良好的機(jī)械及耐化學(xué)性等性能。但由于樹(shù)脂本身在實(shí)際常溫應(yīng)用中的粘度較大而導(dǎo)致操作工藝性能差，不能滿足某些產(chǎn)品的性能工藝要求。為了能得到適宜的粘度，則需在固化體系中加入稀釋劑來(lái)降低樹(shù)脂粘度，增加樹(shù)脂對(duì)玻璃纖維或其他織物的滲透能力，改善操作成型工藝性能。苯乙烯是常用的稀釋劑，但苯乙烯含量增加以后樹(shù)脂粘度降低，收縮率增大。苯乙烯含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響固化和強(qiáng)度。

(二)交聯(lián)劑

交聯(lián)劑對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂固化后產(chǎn)品的性能有著重要的影響。

苯乙烯，苯的乙烯基衍生物(如二乙烯基苯和a-甲基苯乙烯)，鄰苯二甲酸=烯丙酯，甲基丙烯酸甲酯等都是常用的交聯(lián)劑。但在實(shí)際中應(yīng)用得最多的交聯(lián)劑還是苯乙烯。相對(duì)其它樹(shù)脂交聯(lián)劑，苯乙烯的價(jià)格便宜，且于樹(shù)脂相容性良好，固化時(shí)與樹(shù)脂分子中的不飽和雙鍵能很好共聚并使固化樹(shù)脂有較好的物理性能，固化速度快。但苯乙烯用量超過(guò)某一極限后，固化物的脆性就會(huì)增大，同時(shí)熱變形溫度也下降，收縮也比較大。為獲得最佳的物理性能，苯乙烯的含量會(huì)根據(jù)所用原材料酸和醇制得的聚酯結(jié)構(gòu)類(lèi)型，不飽和酸的含量及樹(shù)脂分子鏈分子量而有最適宜的范圍。柔性不飽和聚酯因不飽和酸成分較少，為了獲得較好的拉伸強(qiáng)度，通常會(huì)需要較多的苯乙烯進(jìn)行稀釋?zhuān)喾?，如果有較多不飽和組成的樹(shù)脂則需苯乙烯量較少來(lái)獲得最適合的性能。

二、苯乙烯含量對(duì)樹(shù)脂機(jī)械性能的影響

在適當(dāng)?shù)谋揭蚁┖糠秶鷥?nèi)，樹(shù)脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度隨著苯乙烯含量的增加而減少，而對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)的層壓制品，彎曲強(qiáng)度隨著苯乙烯含量的增加而增加，抗張強(qiáng)度隨著苯乙烯含量的增加而增大。但當(dāng)苯乙烯含量超過(guò)一定的極限值后，這些機(jī)械性能則會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)下降，所以在苯乙烯用量允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)卦黾颖揭蚁┑牧繉?duì)機(jī)械性能是有利的。這是因?yàn)楸揭蚁┳鳛榻宦?lián)劑使固化物交聯(lián)完全，有利于提高機(jī)械性能，降低收縮率，減小樹(shù)脂的粘度，便于使用。

三、苯乙烯市場(chǎng)價(jià)格對(duì)玻璃鋼行業(yè)的影響

苯乙烯為制造不飽和樹(shù)脂的主要原料，占樹(shù)脂含量的20％以上。苯乙烯的市場(chǎng)價(jià)格直接影響到制造樹(shù)脂的成本價(jià)格，這必然也會(huì)對(duì)玻璃鋼行業(yè)造成直接的影響。

從我國(guó)苯乙烯的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，國(guó)內(nèi)需求的巨大缺口和持續(xù)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，是我國(guó)苯乙烯生產(chǎn)不斷增長(zhǎng)的原動(dòng)力；同時(shí)受?chē)?guó)內(nèi)苯乙烯新建裝置開(kāi)工較晚、開(kāi)工率較低以及對(duì)國(guó)內(nèi)沒(méi)有形成有效的供應(yīng)的影響，使得我國(guó)的苯乙烯市場(chǎng)仍呈產(chǎn)不足需的現(xiàn)狀，雖然我國(guó)苯乙烯的產(chǎn)能和產(chǎn)量增速明顯，但依然沒(méi)有改變我國(guó)苯乙烯供不應(yīng)求的局面，使我國(guó)的苯乙烯的進(jìn)口依存度高達(dá)69.2％，雖然同比下降了5.3個(gè)百分點(diǎn)，但供需缺口依然較大。計(jì)2008年我國(guó)苯乙烯總產(chǎn)能將超過(guò)400萬(wàn)噸，到2010年，我國(guó)苯乙烯市場(chǎng)供需矛盾將得到根本緩解，供需將基本平衡或略有缺口。所以我國(guó)的苯乙烯工業(yè)發(fā)展也間接影響到樹(shù)脂及玻璃鋼行業(yè)。

四、苯乙烯的危害

苯乙烯在室溫下的蒸汽壓較高，容易揮發(fā)，易燃且有特殊氣味并具刺激性。

在玻璃鋼成型的過(guò)程中，特別是手糊成型或噴射成型制作玻璃鋼制品的膠衣層和背襯增強(qiáng)層的過(guò)程中，揮發(fā)到空氣的量較大會(huì)造成環(huán)境污染并影響人身的健康。普通樹(shù)脂在常溫下?lián)]發(fā)苯乙烯量為樹(shù)脂重量的10％以上。當(dāng)其蒸汽濃度超過(guò)一定量時(shí)會(huì)刺激人的眼和上呼吸道粘膜粘膜，出現(xiàn)眼痛、流淚、流涕、噴嚏、咽痛、咳嗽等。繼之頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、全身乏力等癥狀，嚴(yán)重者可有眩暈、步態(tài)蹣跚。眼部受苯乙烯液體污染時(shí)，可致灼傷。長(zhǎng)期接觸有時(shí)引起阻塞性肺部病變。對(duì)環(huán)境也存在嚴(yán)重危害，特別是會(huì)對(duì)水體、土壤和大氣可造成污染。由于苯乙烯應(yīng)用廣泛，對(duì)人和環(huán)境的不利影響較多，是玻璃鋼企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中導(dǎo)致職業(yè)危害因素之一，一直受到有關(guān)政府和社會(huì)公眾的關(guān)注。

五、低苯乙烯樹(shù)脂的應(yīng)用

從材料成本、樹(shù)脂的貯存、成型操作和固化特性以及最終應(yīng)用性能來(lái)看，苯乙烯仍是不飽和聚酯樹(shù)脂選用的最合適的單體。從保護(hù)環(huán)境，保障健康的目的出發(fā)，許多國(guó)家制訂了相應(yīng)的法規(guī)。對(duì)使用U樹(shù)脂制造產(chǎn)品的生產(chǎn)場(chǎng)所里苯乙烯蒸汽的可允許濃度作了規(guī)定，雖制實(shí)施，而且具體要求日趨嚴(yán)格。為了將苯乙烯蒸汽對(duì)環(huán)境和健康的影響降低到最低程度，人們也研發(fā)了能降低苯乙烯散發(fā)的樹(shù)脂。目前制備LSE樹(shù)脂采用三種方法：成膜舔加劑法、低苯乙烯含量法和采用其他揮發(fā)性較低的單體代替苯乙烯的方法。例如Derakane環(huán)氧乙烯基酯，它的苯乙烯揮發(fā)量?jī)H僅為同類(lèi)產(chǎn)品的50％。原理是在固化過(guò)程中，蠟會(huì)轉(zhuǎn)移到模具的表面，形成一層薄膜，從而阻止了苯乙烯的揮發(fā)，不影響物理性能和樹(shù)脂的加工性。但價(jià)格比普通的同類(lèi)產(chǎn)品要高。荷蘭DSM樹(shù)脂公司開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)降低苯乙烯散發(fā)的技術(shù)，采用獨(dú)特的配方得到低粘度的樹(shù)脂，通過(guò)樹(shù)脂內(nèi)部分子間的相互作用進(jìn)一步降低苯乙烯的散發(fā)。

低苯乙烯不飽和聚酯樹(shù)瞻大大減少了對(duì)環(huán)境的污染，在生產(chǎn)應(yīng)用中能有效地降低苯乙烯的散發(fā)，提高產(chǎn)品性能，提高工作效率。我國(guó)在研制低苯乙烯不飽和聚酯方面仍然處于初步階段。

六、結(jié)語(yǔ)

目前，從玻璃鋼制作過(guò)程樹(shù)脂的固化及固化后性能及生產(chǎn)成本各方面考慮，苯乙烯仍然是樹(shù)脂重要的交聯(lián)劑和稀釋劑。國(guó)內(nèi)苯乙烯需求缺口及市場(chǎng)行情直接影響到玻璃鋼產(chǎn)品價(jià)格。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和工作條件的要求不斷地提高，尋找能完全或部分取代苯乙烯在樹(shù)脂中的重要作用物質(zhì)，開(kāi)發(fā)低苯乙烯樹(shù)脂將是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。