引　言

乙烯基酯樹脂不僅是重防腐樹脂的代名詞，而且因其良好的操作工藝性、粘接性能、耐熱性、制品優異的比強度和比模量，在重防腐之外的諸多領域也得到了廣泛的應用，例如涂料、膠泥、模具、高性能復合材料等。
　　隨著國內乙烯基酯樹脂的終端應用領域進一步拓寬，耐高溫乙烯基酯樹脂復合材料的研究、應用也有很大拓展，在低溫工程以及低溫交變工程中，國內乙烯基酯樹脂復合材料應用不少，但深入考察低溫場合下的力學性能變化、耐腐蝕性能變化的相關研究較少。本文對低溫下乙烯基酯樹脂復合材料的性能進行了研究，為低溫場合應用客戶提供數據支持和指導，尤其是針對氣候偏冷的地區的客戶以及終端制品長期應用于寒冷或交變溫度場合下的客戶(如風力發電葉片、衛星天線罩等)。

1　實驗部分

原料：雙酚A型環氧乙烯基酯樹脂HS－4430，標準酚醛環氧型乙烯基酯樹脂HS－4457，常州華科聚合物股份有限公司；環烷酸鈷(Co：6％)：上海長風化工廠；Butanox LPT天津阿克蘇諾貝爾聚合物化學品有限公司；300 g／m2表面氈(S)、450 g／m2短切氈(M)、600 g／m2方格布(W)均為巨石集團有限公司玻纖。
　　澆鑄體板制作：厚4 mm，固化程序：25℃／24 h+100℃／2 h+120℃／2 h。
　　玻璃鋼積層品制作：手糊制作，厚6 mm，自上而下結構為S／M／M／W／M／W／M／S，固化程序：25℃／24 h+100℃／2 h+120℃／2 h。
　　實驗方法：參照相應國標，采用配備低溫烘箱的萬能力學試驗機測試試樣的彎曲(加載速度2 mm／min)、拉伸性能(加載速度1 mm／min)；石英膨脹計測定試樣的線性膨脹系數；采用熱導率測試儀測試樣的熱導率。

2　結果與討論

2.1　拉伸性能
　　23、0、-20、-50℃各種不同溫度下，HS－4430、HS－4457澆鑄體和玻璃鋼的拉伸性能如圖1～圖3所示。
                      

由圖1可知，純樹脂澆鑄體的拉伸強度隨溫度降低而降低，-20℃之前拉伸強度下降不明顯，溫度進一步降低，拉伸強度下降，標準酚醛環氧乙烯基酯樹脂：HS－4457的表現尤為明顯，其-50℃下的拉伸強度僅為23℃時的53％。
　　由圖2可知，純樹脂澆鑄體的拉伸斷裂延伸率隨溫度降低下降非常明顯，這說明純乙烯基酯樹脂澆鑄體在低溫下非常脆，并無太大實用價值。這是因為隨溫度降低，分子無規則熱運動減慢，結構趨于有序排列，樹脂將會發生收縮，柔性越好收縮越大，伸長率下降得越多。
　　由圖3可知，樹脂積層品玻璃鋼的拉伸強度隨溫度降低變化不大，甚至稍有上升。這與玻璃鋼積層品在相當程度上減少了樹脂的相對收縮有關。數據表明HS－4430和HS－4457的玻璃鋼產品在-50℃以內的低溫下拉伸強度并無過大的衰減，完全可以達到實際應用需要。
2.2　彎曲性能
　　不同溫度下澆鑄體和玻璃鋼的彎曲性能如圖4，圖5所示。
                      

 由圖4和圖5可以看出，無論是純樹脂澆鑄體，還是玻璃鋼，它們的彎曲強度都是隨溫度降低而稍有升高，表明HS－4430和HS－4457的玻璃鋼產品在-50℃以內的低溫下的彎曲強度完全可以達到實際應用需要。
2.3　熱收縮特性
　　測試HS－4430、HS－4457的玻璃鋼積層品-100～30℃的平均線性膨脹系數分別為2.12×10-5和1.74×10-5。
2.4　熱傳導特性
　　HS－4430、HS－4457的玻璃鋼積層品在23、0、-20、-50℃下的導熱率K值如圖6所示。
                                

圖6表明HS－4430、HS－4457的玻璃鋼積層品的導熱率K值隨溫度下降而下降，也表明溫度越低，其玻璃鋼的導熱性能越差。
2.5　耐高低溫循環特性
　　高聚物的耐寒性與其在低溫下變硬變脆有關，常用脆化溫度來表示，它代表在某一低溫下，高聚物受力作用時，只有極少變形就產生脆性破壞的溫度。脆化溫度取決于高聚物的種類與結構，一般情況下，分子質量越大，分子結構越規整，耐寒性好，脆化溫度越低；分子間的間隙越大，自由體積越大，脆化溫度越低。
　　在乙烯基酯樹脂玻璃鋼及防腐工程中，脆化溫度用得很少，取而代之的是更多去考察其在高低溫循環交變下的強度保留率，這對實際應用更加具有指導意義。
                    

表1是HS－4430、HS－4457的玻璃鋼積層品在-20～80℃、溫度變化率2℃／min下循環500次前后的測試結果。
　　實驗表明HS－4430、HS－4457的玻璃鋼積層品的彎曲強度保留率高于拉伸強度保留率，均大于75％，可以滿足實際應用需要。

3　結　論

1)低溫下，純乙烯基酯樹脂澆鑄體并無太大的實用價值，玻璃鋼更具實用價值。
　　2)低溫下，乙烯基酯樹脂玻璃鋼的拉伸強度、彎曲強度衰減很少，甚至稍有上升；斷裂延伸率明顯下降。
　　3)乙烯基酯樹脂的玻璃鋼積層品-100～30℃的平均線性膨脹系數為(17～22)×10-6／℃。
　　4)乙烯基酯樹脂的玻璃鋼積層品的導熱率K值隨溫度下降而下降，溫度越低，其玻璃鋼的導熱性能越差。
　　5)乙烯基酯樹脂的玻璃鋼積層品在-20～80℃，溫度變化率2℃／min條件下循環500次后的彎曲強度和拉伸強度保留率均大于75％，可滿足實際應用需要。