呋喃樹脂是指分子結(jié)構(gòu)中含有呋喃環(huán)的一類熱固性樹脂。它是以糠醇和糠醛為基本原料，經(jīng)過不同的生產(chǎn)工藝制成的?？啡﹣碓从谵r(nóng)副產(chǎn)品，如玉米芯、棉籽殼、稻殼等。植物纖維原料在酸性催化劑的作用下水解并進(jìn)行脫水制 ；得糠醛?？啡┐呋託涞玫娇反肌＿秽珮渲袒盀樽睾谏茵こ硪后w，與多種樹脂有較好的混溶性， 自身縮聚過程緩 曼，貯存期較長，常溫下可貯存1～2年，黏度變化不大 。固化后的呋喃樹脂結(jié)構(gòu)上沒有活潑的官能團(tuán)，不參與和腐蝕介質(zhì)的反應(yīng)，所以具有許多優(yōu)良性能：
① 耐蝕性能能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、電解質(zhì)溶液和有機(jī)溶劑，但是不耐強(qiáng)氧化性介質(zhì)；
② 耐熱性能：可耐180～200 ℃高溫，是現(xiàn)有耐蝕樹脂中耐熱性能較好的樹脂之一；
③阻燃性能：具有良好的阻燃性，燃燒時(shí)發(fā)煙少：
④力學(xué)性能良好。但呋喃樹脂也有很大缺點(diǎn)，即其固化物脆性大、缺乏柔韌性、沖擊強(qiáng)度不高。另外，呋喃樹脂的傳統(tǒng)固化劑呈酸性，不 能用于堿性材料。固化反應(yīng)生成的水會使樹脂產(chǎn)生收縮、多孔等缺陷，大大縮小了呋喃樹脂的應(yīng)用范圍。呋喃樹脂在防腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用主要有呋喃樹脂膠泥、呋喃樹脂玻璃鋼和呋喃樹脂混凝土。

呋喃樹脂的合成工藝研究進(jìn)展

呋喃樹脂是以糠醇和糠醛為基本原料，經(jīng)過不同的生產(chǎn)工藝制成?？啡┖涂反嫉奈恢蒙戏謩e有醛基和羥甲 基，易發(fā)生加成縮聚反應(yīng)及雙鍵開環(huán)反應(yīng)，而生成呋喃樹 脂 。 國內(nèi)防腐所用的呋喃樹脂有3種 ，即糠醇型呋喃樹 脂、糠醇糠醛型呋喃樹脂和糠酮復(fù)合型呋喃樹脂。

糠醇樹脂

糠醇以無機(jī)酸(如磷酸、硫酸、鹽酸等)或有機(jī)酸酐作催化劑可進(jìn)行縮聚，生成一系列的線型聚合物，聚合反 應(yīng)結(jié)束后，加堿中和酸催化劑，經(jīng)過脫水、降溫后即得到糠醇樹脂。

由于糠醇樹脂黏度較大，難于施工，因此大多數(shù)廠家在糠醇樹脂中加入活性稀釋劑(如糠醛)調(diào)節(jié)黏度。加入的糠 醛參與樹脂的固化反應(yīng)，對樹脂固化后的性能并無影響。

糠醇糠醛型樹脂

糠醇和糠醛按一定的配比在酸性催化劑作用下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后經(jīng)過加堿中和、洗鹽、脫水、降溫制得。姒 莉莉等 以糠醇和糠醛為原料縮合開發(fā)了CY一4型呋喃樹 脂；宋延經(jīng)等 以草酸為催化劑，合成了糠醇糠醛型呋喃樹 脂。常杰云等 將糠醇和糠醛按照一定的配比，以有機(jī)復(fù)合 物為催化劑制備呋喃樹脂。

糠酮樹脂

首先是由糠醛和丙酮在堿性介質(zhì)中發(fā)生縮合反應(yīng)，生成糠叉丙酮，即FA(Fu rfu ral Acetone)單體，F(xiàn)A在酸性催化劑作用下進(jìn)一步縮聚，在FA分子間以次甲基鍵連接起來，形成糠醛丙酮樹脂。

縮合反應(yīng)：糠醛和丙酮在堿性催化劑作用下生成糠酮單體；

聚合反應(yīng)：糠叉丙酮和二糠叉丙酮在酸性催化劑作用下生成糠酮樹脂；

呋喃樹脂的應(yīng)用

我國20世紀(jì)50年代就開始將呋喃樹脂膠泥應(yīng)用在防腐 工程中。但呋喃樹脂的粘接強(qiáng)度低，抗?jié)B性差，未能推廣 使用。直到70年代末，武漢鋼鐵公司在施工中使用了聯(lián)邦 德國產(chǎn)的呋喃樹脂膠泥砌筑耐酸瓷磚效果良好。后來，冶 金部建筑研究總院成功開發(fā)了YJ型呋喃樹脂，至今已成為 國內(nèi)重防腐領(lǐng)域的優(yōu)選防腐蝕材料。

呋喃樹脂膠泥

呋喃樹脂膠泥主要用途為砌筑耐腐蝕塊材，如耐酸磚、鑄石板、花崗石塊材等，用作耐腐蝕池槽的內(nèi)襯、耐 腐蝕地溝、耐腐蝕地面及墻裙、重防腐車間的設(shè)備基礎(chǔ)等部位。YJ型呋喃樹脂膠泥曾用于首鋼焊管廠酸洗槽內(nèi)襯花崗石的砌筑，使用條件為：20％ ～30％硫酸，溫度90～105 ℃，應(yīng)用效果良好。武鋼冷軋酸洗槽的內(nèi)防腐做法為．YJ型呋喃樹脂膠泥砌筑天然耐酸石塊材，使用條件為：鹽酸110～130 g／L，溫度70℃ ，一次維修后的壽命長達(dá)8年之久。徐蘭洲等介紹了YJ呋喃樹脂在建筑防腐工程中的應(yīng)用。

據(jù)余波等報(bào)道，XLZ型呋喃樹脂具有良好的粘接強(qiáng)度和耐熱性能，并成功應(yīng)用于大冶有色冶煉廠、遼陽化纖公司等防腐施工中。李宏偉等在鉛煙氣制酸設(shè)備的進(jìn)氣 膨脹節(jié)被腐蝕穿孔后，在200℃以上不停產(chǎn)的狀態(tài)下用呋 喃樹脂膠泥成功進(jìn)行防腐修補(bǔ)。

呋喃樹脂膠泥的施工溫度要求在15℃ 以上，低于此溫度樹脂不能正常固化。為使呋喃樹脂能夠在較低的溫度下施工，馬忠亮等采用新合成的固化劑，可以使呋喃樹脂在常溫下縮短固化時(shí)間，在低溫下也可以固化。低溫下呋 喃樹脂的固化性能、粘接強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性均符合技術(shù)要 求。劉福云等經(jīng)初步研究，使呋喃樹脂膠泥的使用溫度降至一5℃。段春華等研制了環(huán)保型呋喃樹脂膠泥，通 過向呋喃樹脂液中加入助劑可有效遮蔽呋喃樹脂的刺激性 氣味；向呋喃粉料中加入無毒、無味的特種填料，使之成 為環(huán)保型呋喃粉料，進(jìn)而制得環(huán)保型呋喃樹脂膠泥。

呋喃樹脂玻璃鋼

玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(玻璃鋼)是發(fā)展較早的一種復(fù)合材料。呋喃樹脂玻璃鋼是由防腐蝕纖維材料、呋喃樹 脂、呋喃樹脂玻璃鋼粉按照一定的工藝固化而成，主要用 于制作整體玻璃鋼槽罐、地溝、設(shè)備基礎(chǔ)的整體面層和塊材面層的隔離層等。

尤蓮華等介紹了YJ呋喃樹脂玻璃鋼的應(yīng)用。郭永華等。 比較了2種呋喃樹脂玻璃鋼的性能。葛茂寶等利用呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙二胺、丙酮等原 料，研制開發(fā)出復(fù)合樹脂玻璃鋼。該玻璃鋼具有強(qiáng)度高、 使用壽命長、耐溫、耐腐蝕、抗?jié)B透性能強(qiáng)的特點(diǎn)，可廣 泛用于工業(yè)建筑物和鋼結(jié)構(gòu)的防腐工程以及高層建筑地下 室的防水、防潮工程。雷文 研發(fā)了內(nèi)襯用呋喃樹脂，結(jié) 構(gòu)層使用不飽和聚酯的大型呋喃聚酯玻璃鋼儲罐，該儲罐 具有良好的耐芳烴溶劑腐蝕的性能。葛美珍等利用呋喃樹脂和環(huán)氧樹脂各自具備的優(yōu)良性能，將2者以一定比例混 合后，研制出環(huán)氧呋喃玻璃鋼制品。該產(chǎn)品防腐性能增 強(qiáng)，制品的彎曲、拉伸等力學(xué)性能得到了提高。陳繼平 研究發(fā)現(xiàn)以m環(huán)氧：m呋喃 =70：30配合耐蝕性能更優(yōu)越。 環(huán)氧一呋喃玻璃鋼在常溫～80℃循環(huán)的腐蝕環(huán)境中有著更 佳的耐蝕性能，為某些對防腐有特殊要求的工作環(huán)境提供 了耐蝕材料。

呋喃樹脂混凝土

呋喃樹脂混凝土可用于地面踢腳板、墻裙、池槽、地坑等部位的防腐蝕以及整體面層和花崗石塊材面層的砌筑 材料。

文獻(xiàn)介紹7YJ呋喃樹~JB／一1％凝土是由YJ呋喃樹脂、Yu呋 喃樹脂混凝土粉及耐腐蝕的粗細(xì)骨料組成。曾海燕等 在呋 喃樹脂混凝土中摻入不同體積分?jǐn)?shù)的杜拉纖維后，其劈裂拉伸強(qiáng)度提高了15.5％， 彎曲強(qiáng)度較高提高了14.4％。杜 拉纖維的較佳摻量為0.7—0.9kg/m3，并對杜拉纖維的增強(qiáng) 機(jī)理進(jìn)行了初步分析。曾先鋒介紹了呋喃樹脂混凝土整 體地面在貴溪 臺煉廠的應(yīng)用和施工技術(shù)。楊銳等 研究了 呋喃樹脂混凝土的力學(xué)性能，介紹了呋喃樹脂混凝土在電 解槽方面的應(yīng)用情況。

發(fā)展趨勢

從目前呋喃樹脂合成工藝來看，聚合反應(yīng)速度快，樹脂黏度大，控制樹脂黏度的手段需要進(jìn)一步改進(jìn)；從工程 應(yīng)用來看，主要問題是揮發(fā)性物質(zhì)及粉料等都會對環(huán)境造成不同程度的污染。所以今后應(yīng)在以下方面加大研發(fā)力度：

1)改進(jìn)呋喃樹脂生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。

2)進(jìn)一步降低樹脂中揮發(fā)物的含量，以減少對操作環(huán)境的污染。

3)尋找呋喃樹脂的新型活性稀釋劑， 降低樹脂黏度。

4)研制樹脂合成反應(yīng)的新型高效催化劑。

5)提高樹脂反應(yīng)活性，減少酸性固化劑用量。 結(jié)合呋喃樹脂防腐蝕材料的開發(fā)，進(jìn)一步研究探索呋喃樹脂固化反應(yīng)機(jī)理，尋找新型的環(huán)保型固化體系。