1、ECR玻璃纖維歷程

  ?ECR玻璃纖維的出現，解決了玻璃纖維在防腐蝕領域的應用問題

ECR玻璃纖維專利號：US3847627

2、 ECR玻璃纖維特點

  ECR(E-Glass of Chemical Resistance)是耐化學侵蝕無堿玻璃的簡稱

  技術特點

  ?生產難度大，技術要求嚴，制造成本高

  ?但耐酸性能所有玻纖中最佳

  ?苛刻環境中復合材料的首選

  主要優點

  ?無氟無硼，生產環保性好

  ?優異的耐酸性、耐水性、耐應力腐蝕性以及短期抗堿性，尤其受力情況下，耐腐蝕優勢更明顯

  ?力學性能提高10-15%

  ?耐溫性好，軟化點比E玻璃高50℃左右

  ?表面電阻大，在耐高電壓方面更有優勢

  ECR玻纖力學性能

注：以上數據為ECR浸膠紗力學性能檢測數據

  ECR玻璃纖維耐腐蝕性能

  E玻璃纖維10%鹽酸浸泡不同時間后表面形態

  ECR玻璃纖維10%鹽酸浸泡不同時間后表面形態

  ECR與E玻璃環氧棒在10%硫酸中浸泡1個月后的外觀比較

3、ECR玻璃纖維發展

   ECR玻璃纖維載荷下耐酸性

加載下測試環氧棒抗拉性能

   測試條件：

    ?樣品直徑：18mm;化學介質:1mol/L HNO3負載：7000Kg溫度：常溫25℃

    ?客戶要求：>100H測試結果（斷裂時間）：1）ER增強環氧棒：5~12H2）ECR增強環氧棒：>1500H

受載荷時，ECR增強制品的耐酸優勢更加明顯

   ECR玻璃纖維載荷下耐酸性（高溫加速腐蝕條件下）

酸液溫度80℃，腐蝕加速

   ECR類似產品耐酸性對比

4、ECR玻璃纖維耐腐蝕機理探討

   E玻璃腐蝕機理

   E玻璃在水中或酸性環境中被侵蝕，其實質是玻璃中金屬離子的水解過程。

因而，影響玻璃的耐腐蝕能力主要與堿金屬離子的遷移能力有關。

   ?而堿金屬離子的遷移能力又取決于玻璃的內部結構。

   ?玻璃網絡結構越完整、越致密，離子遷移越困難

   ?玻璃的網絡結構主要由其成分控制

  成分 → 結構 → 性能

玻堿金屬離子的遷移能力主要與玻璃網絡結構有關。

ER玻璃中：

   ER玻璃中同時存在[SiO4]、[AlO4]、 [AlO6]、 [BO4]和[BO3]，網絡完整程度下降，增大了離子遷移的通道。

   [BO3]是二維層狀結構，層間作用力弱；

   [BO3]易產生分相，減弱了玻璃網絡體完整程度

   ECR玻璃中：

   ?Si和Al全部以[SiO4]和[AlO4]四面體進入玻璃網絡中，結構完整，R+遷移受限。

   ?高電場高配位的離子，如Ti4+、Zn2+，對R+有束縛和阻礙作用，降低了R+的遷移能力

   因此，一定含量的TiO2和ZnO，對提高玻璃耐腐蝕性能有著重要作用；這也是為什么真正地ECR玻纖顏色都略有偏黃的原因

4、ECR玻璃纖維應用

   ECR玻纖的典型應用

   用于要求耐化學腐蝕、耐高溫的領域：

    ?煙氣脫硫塔/煙囪

    ?環氧絕緣子/套管

    ?蓄電池隔熱板

    ?耐海水腐蝕的FRP螺紋型材

    ?化工儲罐、攪拌器等

    ?過濾材料

    ?海洋造船

    ?玻璃鋼化工管道、污水管道

   煙氣脫硫塔

   優點：

     ?耐腐蝕性好，壽命長

     ?造價低，維護費用小

     ?重量輕，易安裝

    案例：北京華能電廠、國華徐電等

    FRP煙囪

     ?大唐呼圖壁熱電廠2×330MW工程為國內采用FRP材質煙囪防腐技術的示范工程

     ?CPIC的ECR玻璃纖維優秀的防腐蝕性能成為FRP煙囪原材料的不二選擇

    絕緣棒和套管

     ?ECR的體積電阻與“E”玻纖相當，但表面電阻要高出一倍；

     ?ECR耐硝酸腐蝕能力更強

    耐腐蝕管道

     ?特別是污水管（sewer pipe）,能提高FRP管道的壽命

     ?Amiantit1980年生產的E-CR管道，在2005年取出來檢測，測試結果與理論設計的性能曲線一致，50年的設計壽命是可以達到的。

     ?應用： 鹽堿地用輸送管道、城市污水管、（日本、歐洲明確要求使用ECR）

    耐化學品儲罐

     ?內襯層要用ECR表面氈；

     ?結構層要用ECR直接紗和方格布。

（來源：重慶國際復合材料股份有限公司 韓利雄博士）