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呋喃树脂

概述
  呋喃树脂是以糠醛为基本原料制成的一类聚合物的总称。在呋喃树脂的大分子中都含有呋喃环。
  由于呋喃树脂具有突出的耐蚀性、耐热性以及其原料来源广泛、生产工艺简单等优点,早已引起了人们的重视。但是,长期以来由于呋喃树脂的脆性大、粘结性差以及施工工艺差等缺点,在很大程度上限制了它在防腐领域中的应用,而且其应用范围仅局限于胶泥、地坪和浸渍石墨等领域。到了70年代中期以后,由于合成技术和催化剂应用技术的突破,基本上克服了呋喃树脂的以上缺点后,它才在防腐领域中得到较大的发展,且开始用于耐蚀玻璃钢的制造。目前,国外呋喃树脂在防腐领域中的应用量已超过了传统使用的酚醛树脂的量,特别是在一些温度高、腐蚀性强的环境下,它发挥了很大的作用。
  糠醛是制造呋喃树脂的最基本的原料,它来源于农副产品,如棉籽壳、稻壳、玉米芯和玉米杆等。我国有着极其丰富的农副产品资源,目前糠醛的生产量也很大,呋喃树脂又有许多优点,所以加强呋喃树脂的生产和应用研究,使它更广泛地应用于防腐工程中是很有意义的。
  呋喃树脂的品种和发展
  目前国内外正式生产的呋喃树脂有20多种,大多是直接从糠醛和糠醇两种原料出发合成而得。应用于防腐领域的呋喃树脂也是以这两种原料为主。
  糠酮树脂
  苏联的科学技术工作者对以糠醛为原料的呋喃树脂做了大量的研究工作,已成功地应用于防腐领域的各个方面,其中有代表性的产品是糠酮树脂。糠醛和丙酮在碱性催化剂作用下缩合生成糠叉丙酮。在酸性催化剂作用下,反应生成的糠叉丙酮和二糠叉丙酮可以进行聚合反应而得到棕黑色粘稠液状树脂。
  由于糠酮树脂的分子结构中含有呋喃环和不饱和双键,在酸性催化剂作用下,这些双键均能打开而交联生成不溶不熔的体型结构的大分子。
  糠醇树脂
  以糠醇为原料制得的呋喃树脂称为糠醇树脂。糠醇是由糠醛在催化剂存在下经高压加氢而得,因此糠醇的价格高于糠醛,而糠醇树脂的价格也高于糠酮树脂,但糠醇树脂的性能优越。欧美国家大多以糠醇为原料来生产呋喃树脂。此外,糠醇也可与甲醛或糠醛等原料进行共缩聚反应,制得耐蚀呋喃树脂。
  耐蚀呋喃树脂的新发展
  为改善呋喃树脂的脆性和施工工艺性能,美国、西德和苏联等国进行了大量的研究工作。例如,美国Quaker Oats 公司生产的Quacorr 101 和Quacorr 1500FR 呋喃树脂,采用专用催化剂2001(其用量为树脂重量的3-4%),这样固化时放热量小不易产生气泡,固化产物的韧性和机械强度较好,并能一次糊成10mm 厚的玻璃钢制品,它们已被大量用于制造各种耐蚀玻璃设备。西德的Hoechst 染料公司和美国的Pennsalt 化学公司协作生产的改性呋喃胶泥可用作化工设备砖板衬里的预应力胶泥。苏联成立了呋喃树脂研究所,在呋喃胶泥、呋喃混凝土和新型的呋喃环氧树脂等方面做了大量工作,并已在应用中取得成功。
  目前,我国呋喃耐蚀树脂新品种的研究也很活跃,华东化工学院研制的Fs-84呋喃树脂和冶金部建筑研究总院研制的YJ型呋喃树脂胶泥均是糠醇型呋喃树脂。上海建筑科学研究所研制的F-82呋喃树脂是糠醛型呋喃树脂。这些树脂都在不同程度上克服了以往呋喃树脂的缺点,已在玻璃钢、胶泥和树脂混凝土等方面得到了应用。

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