玻璃钢的老化现象

任何材料都会出现老化现象,只是进程快慢不同而已。玻璃钢是玻璃纤维增强塑料。提起塑料,给人的印象是容易老化,使用寿命不长。提起玻璃钢,一些人就会想起现时不少波形瓦、遮阳罩不耐久,认为玻璃钢是不耐用、易老化的,但实际情况并非如此。玻璃钢虽属于塑料范畴,但它使用的基体材料——合成树脂是一种热固体树脂,与普通塑料所属的热塑性树脂不同,它的热变形性能好,老化缓慢,只要设计、制造(包括原材料)质量好,玻璃钢的使用寿
命是很长的。

我国曾对玻璃钢的性能老化组织了大范围的试验研究工作,其老化情况主要出现在以下几种环境条件:

1. 露天环境 在室外环境中,对玻璃钢性能产生影响的有如下因素:

①阳光 太阳光中的紫外线对合成树脂有一定影响,能使树脂降解,强度降低。

②温差变化 热胀冷缩能使玻璃钢出现疲劳现象,使强度降低。如玻璃钢制作不良,内部存在空隙、气泡,则在温差变化条件下容易扩展,加速结构的损
坏。

③风雨冰霜 对玻璃钢表面有一定的侵蚀作用。

通过以上几种因素的联合作用,经一定时间后,玻璃钢表面渐渐失去光泽,颜色减退,继而表面树脂层逐渐减薄,直至露出玻璃纤维。此时,由于玻璃纤维与树脂间存在界面,使水份等影响因素能经此界面深入玻璃钢内部,使老化进程加快。

经有关方面十多年的测试表明,在大气曝晒条件下,玻璃钢的力学性能降低较少且较绶慢,十年内,弯曲强度和拉伸强度一般均能保留在80%以上。在地域影响上,湿热带地区比温带和寒冷地区老化速度要快些。

2. 室内环境 在室内条件下,玻璃钢老化过程

与露天条件下基本相似,但因无阳光的作用,玻璃钢的外观变化不明显,力学性能降低较少。这说明,阳光及风雨对老化过程的影响较大,玻璃钢库存条件下的耐老化性能是好的。

3. 浸水环境 水对玻璃钢有一定影响。

①吸收 由于树脂质量及工艺作业等因素,玻璃钢中会残留气泡、微裂纹、孔隙等,导致玻璃钢会吸收一些水份,水份的进入会影响玻璃钢的性能。

②浸蚀 在水的作用下,树脂会出现降解现象(在树脂固化度不足的情况下尤为明显),玻璃钢中的玻璃纤维在微裂纹和界面作用下会被侵蚀、溶析。在吸收作用下,玻璃钢会增重;在浸蚀情况下,玻璃钢会减重。经玻璃钢水浸泡试验可发现,在开始阶段,玻璃钢的力学性能变化较大,但到三年后就趋于稳定,一
直到十年后仍能保持这种湿态强度。在湿态强度中,拉伸强度能保持70%以上,弯曲强度保持40%以上,冲击韧性没有降低。有意思的是,当玻璃钢离水后,随着水份逐渐减少,其强度也会逐渐回升。

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