耐蚀玻璃纤维增强塑料衬里（一）

1．概述

      耐蚀玻璃纤维增强塑料（GFRP）衬里（lining）作为常用的防腐蚀方式已在工业建筑物、设备和管道、化学品储槽、废（污）水池等领域得到广泛应用。采用耐蚀GFRP衬里的具体要求，在工程建设防腐蚀设计、施工和验收等的国家、行业标准规范中都作了相应规定，其工程应用也得到快速发展，因而在耐蚀衬里领域，GFRP衬里发挥了积极作用。

      耐蚀GFRP衬里的基体树脂可采用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、呋喃树脂和酚醛树脂，但由于腐蚀环境的复杂化，要求耐酸、耐碱，耐溶剂性同时也要满足长期耐热性能在80~120℃范围要求，伴随着防腐蚀装置大型化，作为综合性能优良的环氧乙烯基酯树脂（VE）的衬里材料也逐渐被设计人员和用户接受和认同。VE是目前国内外防腐蚀衬里用的主要原材料之一，VE作为耐蚀GFRP衬里用基材，在热固化性树脂中，其耐蚀性、固化性、粘结性、韧性和耐热性等各方面较为均衡，能够在衬里防腐蚀工程应用中充分发挥其性能特点。

2．衬里的基本概念

      用有机耐蚀材料包覆金属面进行防腐蚀操作时，可用三种方法，油漆（painting）、涂层（coating）、衬里（Lining）。一般认为，painting是在200μm以下的薄膜，除了防锈、防蚀外还有为了达到美观的目的；Coating是有着500μm左右的高耐蚀性的涂层，但对于防磨损和抗渗透能力有一定限制；Lining的包覆厚度从1000μm到10mm，完全可以隔断腐蚀环境。但是coating也能开发成“重防腐蚀”涂料（heavy duty），包覆厚度有300~1000μm，耐久性也提高，如现在市场上的重防腐蚀树脂玻璃鳞片涂料或树脂玻璃鳞片胶泥，这样coating和lining并没有明确的界限。

      painting在常温时使用较多，但耐热涂料等是个例外。为了做好腐蚀与防护工作，金属（或混凝土）面做耐蚀层衬里是必要的。

3．有机包覆材料的防腐蚀机理

      为了防止金属的腐蚀，自古以来都是采用涂料包覆。其防腐蚀机理是：用有机涂膜包覆金属面，隔断了水、O2、离子等对金属的侵入。据此，金属面上形成局部电流的阴阳两极，被有着高电阻的有机涂膜将其隔开，减少了腐蚀电流，结合除锈颜料的极化效应，这样可以防止金属腐蚀。涂膜的防蚀功能除涂膜本身分子结构、颜填料等配伍剂外，与金属面接触的紧密性、膜厚等影响有关。

      因为有机包覆材料是电的不良导体，在水中不会溶出离子，因此与金属的腐蚀机理不同。而各种化学品（气体、蒸汽、药液）侵入包覆材料，就会产生化学和物理变化，这相当于金属的腐蚀机理。因而选用对化学品“惰性”的有机包覆材料就显得非常重要。

      这种侵入由化学品种类、状态，有机包膜材料的组成、分子结构的不同而呈现多样性。另外，暴露在严酷腐蚀环境中除了化学变化外，还有热老化，由空气引起的自身氧老化，紫外线老化等综合因素引起的腐蚀。

4．防蚀衬里的断面结构形式

      衬里包覆，如图4-1所示，有着多种断面结构，树脂包膜和基底金属粘合情况也不同。图中a-e的情况，基底金属（被衬里体）喷砂除绣（表面清理）后，用底漆涂布后，再用液状树脂按规定的厚度包覆形成包膜。如使用玻璃纤维增强材料，则形成GFRP包膜，一般把这种工艺称为GFRP衬里。

      分别用不同树脂作为基材，将玻璃纤维、碳纤维等增强材料复合的结构，如图中b。
      液状树脂可单独或与增强材料一起复合固化，对于合成树脂衬里，玻璃丝，无机填充料等与树脂混合得到的衬里料，又分别称为积层衬里如图中c、树脂胶泥衬里如图中d。
      图中f，基底金属喷砂清理后，用粘结剂涂布于塑料板使其粘结。而混凝土槽，由于混凝土自身多数会发生裂纹，粘结的衬里会随混凝土的裂开而裂开，因此把此工艺称为非粘结工艺。
      图中g，一般称为松动衬里，用螺钉固定的话，也称为螺钉固定衬里。