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烟囱防腐新材料BMI双马来复合材料结构

烟囱防腐新材料BMI双马来复合材料结构

        自1969年法国纳一普朗克(Phone-Pulence)公司开发改性BMI树脂实现工业化以来,BMI材料因其高强度、耐冲击、耐热/湿、耐老化、耐腐蚀性等性能极佳,在航天航空等飞行材料中广泛使用。但未经改性的BMI材料固化温度高,交联密度大而导致材料脆性‘训。深圳景江公司通过BMI树脂改性和聚合物复合技术,开发出一种适合脱硫烟囱防腐需求的高性能BMI复合材料。   
        BMI双马来烟筒防腐复合材料由双组分组成:A组分由二氨基二苯基甲烷(DDM)改性双马来酰亚胺(BMI)预聚物,预浸碳纤维,掺杂含氟橡胶弹性体、聚硅氧烷、耐酸填料等组成;B组分由耐热性酚醛环氧树脂(F-51)组成。两组分常温下混合使用,常温下DDM活性基团与F-51发生交联固化,赋予BMI复合材料常规耐热、耐腐蚀牲能。高温下,BMI活性基团与DDM发生自聚及F-51潜固化”川,使材料耐高温、耐腐蚀性能得到强化,实现材料的热应力冲击和强酸腐蚀环境高屏蔽保护作用。
        BMI树脂的固化反应属于加成型聚合反应,成型过程中无低分子副产物放出,容易控制,固化物结构致密、缺陷少,因而Blvu具有较高的强度。致密结构能够有效地阻止脱硫烟气中有害成分的侵入,避免烟气中的有害成分对固化后的产品造成溶胀、溶解,避免了对BMI的损坏,延长了BMI的使用寿命。BMI分子链由于芳环和酰亚胺环的存在而表现为刚性链,具有较高的耐热性、低的热膨胀系数及较高的弯曲强度。但这种刚性链结构也导致树脂具有脆性,因此通过防腐性能和耐热性能都非常好的氟橡胶与BIVLl树脂进行共混,改善了BMI材料所固有的脆性,使其不但满足了脱硫后烟囱防腐所应具有的韧性,而且其热膨胀系数能够非常好地满足现有烟囱的热变化性能。
        BMI材料结构致密,其单元结构为碳氮杂环,该化学结构基团在烟囱腐蚀的高浓度强酸环境下不会被腐蚀降解,腐蚀液对复合材料的作用体现为溶渗透、溶胀等高聚态物理作用。通过纳米插层技术,彤成具有高屏蔽阻隔效果有机一无机纳米复合材料,从而减小腐蚀液体的渗透作用。
        BMI是一种非极性的高聚物,配合纳米级封孔层会产生迷宫效应。结构中虽含有大量的极性基团,但极性基团的位置是对称的,而且都位于环上,其极性变化受到限制,而酸胺的氮原子的3个键都是C-N键,其极性趋向于抵消,因此,BMI表面极性非常低,液体成分及灰尘很难浸入表面,具有很强的憎水性。因此,有害成分很难渗透到防腐层的基体,高聚物层具有极低吸水(酸)率和高抗渗性,有效抵制高温酸液(汽)的腐蚀破坏。腐蚀介质不能进入结构层中,其耐蚀性和耐久性得到保证。
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