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提高玻璃鋼的耐熱性 有哪些途徑呢?
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發(fā)布時間:2021-7-21 18:18:15 來源:晉輝玻璃鋼 瀏覽次數(shù):2656 |
玻璃鋼制品耐熱性怎么樣?能耐多少溫度?最近很多客戶朋友問這樣的的問題,不同要求的玻璃鋼產(chǎn)品耐熱性是不相同的,主要原因是不同的樹脂所對應(yīng)玻璃鋼的耐熱范圍也不同,但不同的樹脂為什么耐熱程度不同.
玻璃鋼的耐熱性,是表現(xiàn)在隨著溫度的升高,樹脂基體的力學(xué)性能(如彎曲強度和模量、剪切強度等)會呈現(xiàn)逐漸下降,從而導(dǎo)致玻璃鋼整體的力學(xué)性能降低。從根本上說,玻璃鋼的耐熱程度主要取決于樹脂基體,畢竟玻璃纖維普通型的耐溫也高達350℃以上,普遍比基體更加耐熱。從理論上,耐熱機理可以歸納為以下幾方面:
1、分子鍵減弱理論
隨著溫度的升高,基體及界面的分子鍵會減弱,動能增加,這可能會使得在一定荷載作用下,有些鍵會斷裂。
2、微裂紋理論
由于纖維與基體的熱膨脹系數(shù)有差異,隨著溫度升高,產(chǎn)生熱應(yīng)力,容易出現(xiàn)微裂紋,同時,在固化過程中,基體中存在氣泡或雜質(zhì)而形成缺陷,溫度升高后,空氣受熱膨脹,加大裂紋的形成,這些在某種程度上都會降低了材料的力學(xué)性能。
3、韌性理論
基體對纖維的缺陷有一定抑制作用,可以限制纖維損傷區(qū)域不再擴展,而隨著溫度升高,基體韌性變大,對纖維抑制減弱,損傷區(qū)會擴大,強度相應(yīng)也會降低。
結(jié)合上述的耐熱機理,那么,提高玻璃鋼的耐熱性,有哪些途徑呢?
1、提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,該物理量是度量高聚物鏈段運行的特征溫度。提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,就是提高樹脂交聯(lián)程度,使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固;通常的方法是導(dǎo)入耐熱骨架,在樹脂中加入萘環(huán)、芳香環(huán)、雜環(huán)等,可以提高熱穩(wěn)定性;選用高性能的固化劑;固化后處理等方式。
2、嚴格控制生產(chǎn)及固化工藝,注重細節(jié),盡量避免缺陷、裂紋。
3、防濕處理,像纖維及其織物等增強材料,在使用過程中盡可能保證其干燥,必要時進行除濕。吸濕一方面會促使樹脂基體的熱膨脹系數(shù)增大,對樹脂有增塑的作用,會使樹脂基體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降,模量降低;另一方面容易通過樹脂基體擴散到界面,使界面的粘接力減弱,因此基體可用吸濕量小的樹脂,或在樹脂中加入憎水劑,能提高其耐熱性能。
4、保證良好的粘結(jié)界面,選擇相匹配的纖維和樹脂。對于熱塑性復(fù)合材料,可提高結(jié)晶型復(fù)合材料的結(jié)晶度來提高耐熱性。
5、在樹脂中加入像聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺等耐熱性好的樹脂,或加入像PEEK熱塑性耐高溫樹脂,但要考慮與原樹脂的相容性,可提升復(fù)合材料的耐熱性。
耐熱僅僅是玻璃鋼中的一種性能,往往在材料及工藝設(shè)計中,還要兼顧其他的性能,彼此間可能會相互沖突,需要綜合考慮來選擇材料的體系及相應(yīng)的成型工藝。
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