玻璃钢自然老化检测.docx

玻璃钢自然老化检测一、自然因素对玻璃钢的作用影响玻璃钢耐候性能的自然因素很复杂,但归纳起来有三种:物理因素,包括热、光、电、高能辐射、机械应力等;化学作用,包括空气、水、酸、碱、醇、盐雾等;生物因素包括微生物,昆虫等。要搞清楚这些因素对玻璃钢的作用,目前来说是困难的。研究证明:在一般情况下,其中对玻璃钢起主要作用的因素是阳光、空气(主要是氧)、湿(包括水)、热四种。二、决定玻璃钢耐侯性能的因素   自然因素对玻璃钢的老化作用主要表现在玻璃钢的表面。表面老化的主要特征是:树脂的老化机理与一般的高聚物相同,界面破坏是玻璃钢老化主要因素。因此树脂和玻璃纤维的粘结质量往往是决定玻璃钢耐候性能好坏的重要方面。   树脂的化学结构和物理状态是决定树脂耐候性能的基本因素。例如化学结合键能大的树脂需要外界有较大的能量才能使键断裂,树脂的老化性能就好。反之,结合键能小的树脂,只需外界不大的能量就能使其破坏,其老化性能就差。其他如树脂的状态、分子量分布、交联情况,是否含有双键、树脂中的辅助剂如固化剂、促进剂、光稳定剂的使用情况等,都会影响到树脂的耐候性能。  界面的粘结质量除决定树脂的结构外,还决定成型过程中加压的高低和玻璃纤维所采用的表面化学处理方式。加压成型的玻璃钢,结构致密,耐候性好,没有加压成型的玻璃钢,结构不致密,耐候性差。玻璃纤维进行适当的表面处理,可以改善界面的粘结质量,提高耐候性。 通过上面的分析可以知道,用不同原材料和成型工艺制成的玻璃钢其耐候性能是不一样的。聚酯树脂强度低,易水解,因此聚酯玻璃钢的耐候性能比较差。环氧树脂起反应的官能团较多,而且主链上有庞大的苯核,由于苯核上大π键的作用,能量易于分散,不易造成薄弱键的破坏,同时与纤维表面的粘结性能也好,所以环氧玻璃钢比聚酯玻璃钢耐候性要好。酚醛树脂虽然本身的粘结强度低,但由于是热压成型,相对于手糊的聚酯和环氧玻璃钢来说,内部微孔、裂纹等缺陷少,致密性较好,不易受自然因素的侵袭,提高了耐候性。表7-1是四种玻璃钢在上海、广州两地经三年大气曝晒后弯曲强度的变化情况,可以看出,酚醛和环氧玻璃钢耐候性较好,经三年曝晒弯曲强度没有明显的变化。聚酯玻璃钢的耐候性较差。   玻璃布在南京地区大气曝晒30天,拉伸强度就能下降近30%,所以玻璃纤维的耐候性是较差的。相反,玻璃钢经哈尔滨8-10年大气曝晒拉伸强度仅下降20%左右。玻璃钢所以有较好的耐候性主要是树脂起主导作用。树脂不但本身耐候性能好,它还起着把玻璃纤维粘结在一起,保护着纤维不受外界环境因素影响的作用,因此保证足够的树脂含量,是增强玻璃钢耐候性的一项措施。手糊成型的玻璃钢板材。经一年大气曝晒,由于表面树脂层较厚,未完全脱落,因而纤维裸露程度也不严重,机械强度保留值也高。用纤维缠绕的应力环,胶含量只有20%,经一年大气曝晒,玻璃纤维明显地暴露出来,有的甚至出现表面“起毛”现象,强度保留值也低。从图7—1也可以明显地看出,随着树脂含量的增加,透明玻璃钢板材的耐候性就增强,透光率保留率提高。 玻璃钢的老化主要表现在表面层的老化,因此可以对玻璃钢施加表面涂层,如刷油漆,加胶衣,使用表面毡等措施,改善玻璃钢的老化性能。图7-2是用FOE3000毡制成的191聚酯玻璃钢有胶衣和无胶衣两种情况下的自然老化情况,可以看出,加胶衣的玻璃钢经五年大气老化,光泽基本没有消失,不加