无论采用哪种生产工艺,业内人士谈到玻璃钢的性能时,绝大多数人只关注于所用的增强材料、树脂、以及助剂,这倒也没有什么问题,但其实所有人都忽略了一个重要的因素,那就是:玻璃钢的强度和模量要达到最理想的状态,最本质的关键是取决于玻璃纤维和树脂之间界面粘合的好坏和耐久性!这就是众所周知的影响玻璃钢制品的基本性能和质量的“纤维、树脂和界面三大要素”。可以说,凡是玻璃钢制品出现质量问题时,都可以在这三大因素上找到原因,这是一条我们需要牢记的铁律!
在玻璃纤维拉丝过程中,需要在玻璃纤维表面涂覆一种以有机物乳状液或溶液为主体的多相结构的专用表面处理剂。对这些有机涂覆物统称为玻璃纤维浸润剂。在复合材料中它的作用是促进玻璃纤维与被增强的高分子聚合物的结合。
玻璃纤维浸润剂对玻纤增强复合材料的界面有着至关重要的影响,它介于玻璃纤维表面与基体树脂表面之间,起着中间粘结层和传递应力的作用。当玻璃纤维在复合材料中含量达到15%以上时,FRP的强度主要取决于玻璃纤维的作用。
FRP强度受纤维与基体树脂相互粘结作用的影响,如界面粘结力较小,那只能是基体树脂受力,此时基体树脂迅速变形拉长,其中玻璃纤维与基体树脂产生相对位移而无法传递应力,起不到增强的作用。而当界面粘结力达到或超过玻璃纤维的破坏强度时,FRP的强度和模量达到最高值。显然要获得理想的复合材料,最本质的是要解决两相物质之间的界面及形成。界面通常被认为是玻璃纤维复合材料三要素(玻璃纤维、基体树脂和界面)中最主要的一环。玻璃纤维或基体的应力都会通过其之间的界面传递给对方,形成整体的宏观力学行为。
手糊成型玻璃钢制品的技术要求,除某些制品根据其使用条件不同而另有要求外,(例如对电气部件,以电性能为主;船体应以强度、不渗漏及外观为主;化工贮槽、贮罐、管道之类制品应以防腐、强度、不渗漏为主等。)但是不管哪种玻璃钢制品,均应符合以下几点技术要求:
(1)产品的树脂含量要基本均匀,不得有树脂浸渍不良或局部树脂过多而影响制品性能等缺陷。制品不管有没有胶衣层,其表面均应平整光滑、颜色均匀,不得有裂纹、分层、露白、树脂剥落、固化不良、胶衣层皱皮以及外来夹杂物的沾污等疵病。
(2)产品不得存有明显的气泡。若有则需进行修补,对一切修补加工后的缺陷(部位)不得有太明显的痕迹。(气泡产生的因素很多,毛刷使用的方法不当、固化剂含水份高、玻璃纤维受潮、胶衣没有薄层多次施胶、树脂固化过快等等)
(3)一般情况下,产品含胶量应控制在50%左右,在实际的操作中,这很考验工人的耐心,很多的手糊玻璃钢工厂无法达到这个要求,实践证明,在一定的范围内,强度随增强材料含量的增加而提高,玻璃纤维含量越高越好,树脂的含量则越低越好!用于化工防腐、防渗漏的产品,其富树脂层含胶量应控制在70%~85%范围内。
(4)产品厚度基本均匀,形状及尺寸要符合图纸的要求。
(5)产品出厂前应充分固化,其固化度不得小于90%。判断玻璃钢的固化程度,除强度外,亦可用测定巴柯尔硬度值来表示。大多数的玻璃钢制品巴氏硬度都可以达到45-50以上。
(6)制品的性能必须符合设计和使用要求。对于不同性能要求的玻璃钢制品有不同的设计要求,在材料组合上也有所不同。
对批量生产的手糊玻璃钢制品,除外观需100%进行目视法检验外,还需根据制品的不同性能要求,按一定比例进行定期抽验,或者实验室检测,必要时送相关检测部门检测,并应详细记录检验结果,对存在的缺陷,要分析产生的原因,制订相应的改进措施,尽快消除,以保证制品质量的不断提高。总体来讲,制品质量要有保障,主要靠的是原材料的稳定可靠及操作的正确性!所以选择优质的材料供应商和培训合格的工人就显得尤其重要!
发布时间:2024年3月26日