耐腐蚀玻璃钢试验方法的评述

1  概述

玻璃钢自1932年在美国出现以来,至今已有五十多年历史,得到了迅速广泛地应用,在各种性能数据及测试方法等方面已积累一定的经验。国内在玻璃钢物理机械性能测试方法已制订有相应标准,为设计选用玻璃钢材料提供统一标准。但近年来耐腐蚀玻璃钢应用发展很快,由于其特殊性,至今尚未制订统一的耐腐蚀性能测试方法。尽管玻璃钢在耐腐蚀领城方面已显示其优越性,但各单位进行耐腐蚀测试的数据差异甚大,没有相对可比性。化工部曾在75年组织有关单位开展各种耐腐蚀玻璃钢性能测试方法的工作。取得一些进展。

目前国内在耐腐蚀方面大量应用的树脂是,环氧树脂,酚醛树脂,改性呋喃树脂,近几年来,双酚A聚脂树脂应用发展较快,乙烯基酯树脂也已开发试用,有着广阔的发展前途,有利于大型化玻璃钢化工设备的推广应用。目前,在手糊法制品中主要使用环氧树脂,双酚A聚酯树脂,改性呋喃树脂,模压制品中主要使用是酚醛树脂,土建防腐及设备内衬防腐中主要是环氧树脂,酚醛树脂,呋喃树脂,耐腐蚀玻璃钢应用越来越广泛,但如何正确地、合理地选择耐腐蚀玻璃钢材料是一个很突出的问题。国外新型树脂开发,就有相应的各种耐腐蚀性能数据,可供选材参考。但国内树脂生产、科研部门,往往只管试制,耐腐蚀性能数据却往往引用国外有关数据,测试条件不明,数据混淆不清。而有些科研部门发表的耐腐蚀数据,因试验条件不一致,试样制备及解质状况与实际情况有差异,既无可比性,又没有可选择性。如以E-44环氧树脂为例,环氧树脂浇铸体数据多,而环氧玻璃钢数据少;环氧层压板有数据。而手糊法环氧玻璃钢缺乏数据;土建防腐规范组化了数年时间进行环氧/乙二胺常温固化体系试验,而中温热固化体系试验(对设备来言十分重要的)未进行试验。又如双酚A聚酯玻璃钢进行了中碱布,化学处理布耐腐蚀试验,但缺乏表面毡/玻璃布复合结构耐腐蚀试验。呋喃树脂玻璃钢的耐腐蚀性能数据更是看法不一,差异甚大。

1.1  耐腐蚀试验方法介绍

目前国内所有单位进行的腐蚀试验方法各异,性能数据也有差异,均是静态浸泡腐蚀试验方法及有关数据。为了有利于各单位相对比较数据,有利于正确地选择材料,制定统一的,较为合理的玻璃钢耐腐蚀方法是十分必要。据了解国内现有下列几种腐蚀试验方法,

1.2  短期重量变化评定法,

此方法浸泡时间短,为28天腐蚀数据,取样时间快,测定评定方法以目测及重量变化为主。由于简易快速,,目前主要用于建筑防腐玻璃钢内衬设备方面。但此方法数据可靠性差,浸泡时间太短。抗弯强度的变化及影响较小。

等级

试件外观

溶液颜色

重量变化

弯曲强度保留率

无变化

无变化或梢有变化

+0.03~ -0.009g/cm2

80%

尚耐

树脂微溶,表面粗糙,光泽消失

稍有变化

+0.045~ -0.015g/cm2

70%

不耐

起泡,脱皮,分层,疏松

有明显变化

>+0.045~-0.015g/cm2

<70%

 

四级评分法(北京师范大学化学系”3301#腐蚀研究”)

重量变化(%)

强度保留率(%)

等级

100~102

95~100

十分耐

102~110

85~95

110~115

80~85

尚耐

11595

80以下

不耐

2  质量指数评分法(Q.I

随着玻璃钢化工设备的应用广泛,因实际使用的情况与测定方法有所差别,仅以一个指标的数据是确定"耐不耐"是不全面的,为此,从全面质量管理综合法提出QI质量指数评分法,来决定此设备能否长期运用的标准,尽管此方法较全面,但方法较繁琐,在国外已开始实行此评定方法  

Q.I 质量指数评分法

Q.I

评价

9~10

7~9

5~7

<5

不耐

其中:Q.I=(A+B+C+D)/4

式中:A- 6个月后的弯曲强度指数

B- l年后的弯曲强度指数

C- 1年后的硬度指数

D- l年后的外观指数

指数的确定

弯曲强度指数

硬度指数

外观指数

弯曲强度变化率(%

指数AB

硬度变化率(%

指数C

外观变化

指数D

0~10

10

0~10

10

无变化,仅颜色变化

10

10~20

9

10~20

8

21~30

8

21~30

6

光泽变化,表面有裂纹

3

31~40

4

31~40

5

41~50

4

40以上

0

裂纹表面脱落,起泡,凸起

0

51~60

4

 

 

60以上

0

 

 

3  长期浸泡综合评定法:

此万法浸泡时间较长,以6个月浸泡时间为少评定时间,一般达1年左右。因为玻璃钢的扩散渗透机理证明,解质渗透有相当的时间才能达到内层。评定的内容以综合三项指标为主(即试件及解质的外观,重量变化,抗弯强度保留率)。对抗弯强度保留率有不同的看法,一般认为1年后其保留率为50%,作为耐与不耐的界限。但在实际选用时,以不同的龄期绘制变化趋势曲线来综合评定,被认为是较好的评定方法。

等级

试件及介质外观

重量变化

弯曲强度保留率

无明显变化

失重