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玻璃钢三大要素的作用和相互关系

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玻璃钢三大要素的作用和相互关系

添加时间:2017/02/26

  

      (一)玻璃纤维

  玻璃纤维是玻璃钢中的主要承力部分,它不仅能够提高玻璃钢的强度和弹性模量,而且能够减少收缩变形,提高热变形温度和低温冲击强度等。例如306#聚酯树脂浇铸体,在加入50%的玻璃布后。拉伸强度可由50MPa提高到200MPa,拉伸模量可由3.9GPa提高到14GPa.

  (二)合成树脂

  合成树脂是玻璃钢的基体,松散的玻璃纤维靠它粘接成整体。

  树脂主要起传递应力作用,因此树脂对玻璃钢的强度起重要作用,尤其是抗压、弯曲、扭转、剪切强度更为显著。

  由于树脂是基体材料,它对玻璃钢的弹性模量、耐热性、电绝缘性、透电磁波性、耐化学腐蚀性、耐气候性、耐老化性等都有影响。例如玻璃钢的耐化学液体浸蚀性和耐水性,主要取决于树脂基体的性能。通常不饱和聚酯树脂197#耐化学腐蚀较好,而1289#耐水较好。不同类型、不同牌号树脂其性能是不相同的。

  树脂含量对玻璃钢性能也有影响,通常树脂含量为20%-35%,这和成型方法、增强材料品种有关。例如,缠绕和模压成型,树脂含量偏低,而手糊成型、树脂含量则稍高。强度层树脂含量稍低,通常可在25%-40%之间;耐腐蚀、防渗层树脂含量较高,一般要超过50%用玻璃布作增强材料,树脂含量低于用玻璃毡。用玻璃纤维表面毡作增强材料时,可达85%以上的富树脂含量。

  (三)界面

  所谓界面就是任何两相物质间的分界面。

  玻璃钢的性能不仅与所用的增强材料、合成树脂有关,同时,很大程度上还和纤维与树脂之间界面粘合的好坏及耐久性有关。

  众所周知,玻璃纤维是一种圆柱状玻璃,表面也象玻璃那样光滑,而且表面还常牢固地吸附着一层薄的水膜,这当然要影响玻璃纤维和树脂的粘接性能。尤其是玻璃纤维在拉丝纺织过程中,为了达到集束、润滑、消除静电等目的,常涂上一层浸润剂,这种浸润剂多数是石蜡类物质,它们存留在玻璃纤维表面上,对合成树脂与玻璃纤维起隔离作用,妨碍两者粘接。可见界面对玻璃钢的性能影响很大。

  界面有问题就需要处理。如在玻璃纤维表面覆盖一层表面处理剂,从而使玻璃纤维和树脂可以牢固地粘接在一起。这种方法是提高玻璃钢基本性能很有效的途径,国内外都在大力研究和采用。实践证明,玻璃纤维及其织物,在经过表面处理剂处理后,不仅改善了玻璃纤维的耐磨、耐水、电绝缘性能,对玻璃钢的强度,特别是潮湿情况下的强度提高更为显著。

  此外,玻璃钢与其它材料或玻璃钢本身多次铺层粘贴等也都有界面问题。例如往金属罐里层做玻璃钢防腐贴衬,就需要把金属罐内表面处理干净,如去掉污垢、油污、水分和锈蚀层等,常采用喷砂、酸洗等处理办法。如果金属表面处理不好,玻璃钢贴衬就会失败。有时,还会遇到固化了的玻璃钢层,再行粘接玻璃钢,也会有界面问题。如采用分层固化工艺或者玻璃钢破损维修等,都需要把玻璃钢层表面进行处理,除去掉污垢、油、水等外,还需要把表面用砂纸打毛以增大粘贴面积,否则,就会出现分层疵病。

  由此可见,影响玻璃钢及其制品质量的因素,除了玻璃纤维和树脂这两大组分之外,界面也是非常重要的。这三大要素,缺一不可,它们之间是密切关联的,不可分割。我们所以称它们为三大要素,这是长期实践总结出来的。

  经验告诉我们,纤维、树脂和界面这是玻璃钢制品成败的三项要素。可以说,凡是玻璃钢制品出现事故时,人们皆可从三大要素上找原因。例如某啤酒厂的钢筋混凝土发酵池,原系沥青贴衬,短期用后脱落失效。采用玻璃钢贴衬,由于原混凝土池表面没有清洗干净,糊后脱落失效,经济损失巨大。还有一些玻璃钢厂为降低造价追求高利润,竟采用陶土坩埚生产的玻璃纤维,生产的玻璃钢波形瓦不到半年树脂便脱落。因为陶土坩埚拉出的纤维表面未经处理,玻璃纤维外表面有一层蜡膜,使树脂无法粘牢,细检查该波形瓦边缘可见有露出的玻璃丝,一根根很干净,一点胶也粘不上。这种未经处理的玻璃布是坚决不能用在玻璃钢上的,如果要用必须经高温脱蜡处理。

 

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