树脂含量对裱糊玻璃钢的影响
1 前言
玻璃钢手工裱糊成型工艺是玻璃钢工业中使用较早、较普通的一种成型工艺。尽管在整个玻璃钢工业的发展过程中,新的工艺方法不断涌现,但由于手工裱糊成型工艺操作简便,无需复杂的专用设备,不受制品形状尺寸的限制,同时可以根据设计要求进行局部加强,因此,一些结构复杂的大型化工设备及制品仍采用手工裱糊成型工艺方法。但是手工裱糊成型制品的质量往往取决于操作者的熟练和认真程度,特别是制作大型较厚的制件往往会出现起层发白的现象,从而降低了成型玻璃钢强度质量。我们针对这一现象选择环氧树脂E-51做了不同的树脂含量的实验,发现树脂含量的多少是造成裱糊玻璃钢起层发白现象的关键因素。
2 实验部分
2.1 实验材料及条件
2.1.1 实验材料
增强材料:0.2mm厚无碱无捻纹玻璃布 陕西兴平玻璃布厂生产
树脂:E-51环氧树脂 兰兴新材料无锡树脂厂制造
固化剂:四乙烯五胺 天津试剂三厂生产
固化添加剂:邻苯二甲酸二丁脂 660稀释剂 白碳黑
2.1.2 实验条件
室温固化
2.2 实验方法及步骤
2.2.1 实验方法
实验采用玻璃布浸润于环氧E-51树脂和固化剂混合液中,在室温条件下固化,根据不同树脂含量试件外观及简单强度对比,寻找发白原因和佳树脂含量。
划线法剪裁玻璃布,将玻璃布裁成200*200mm方料5块为一组作试件。
反推法测树脂含量:将玻璃布称量后得到玻璃布重量,根据重量比计算出所需树脂含量,按此用量来裱糊试件成型,试件总厚度保持1.0mm,室温固化。
为证明这种反推法所得到的制品树脂含量误差很小,再根据标准GB2577-89,做树脂含量为36%的实验,测定试件树脂含量为35.5%,说明反推法所得到的树脂含量结果在误差范围内,符合实验要求。
2.2.2 实验步骤
用以上方法裱糊试片,树脂含量分别为36%、40%、45%、50%、55%。室温固化后进行对比实验,结果参见表1和图1。


3 实验结果及讨论
从表1和图1可以看出,树脂含量36%的试件表面大面积发白,用手弯曲时板子明显无刚性且有多处分层现象;而树脂含量40%及以上的板子无发白现象,层间较密实,弯曲时较硬有韧性无分层现象;树脂含量在40%、45%、50%的试件表面平整无多余胶液,而树脂含量55%的试件表面明显有不均匀树脂堆积,同时,手工裱糊玻璃钢试件,树脂用量保持在40%~50%之间有较好的效果,此时的玻璃钢试件从表面看,无明显的树脂过量情况,具有较强的强度和韧性。如表1和图1所示。
4 结论
玻璃钢制品中的树脂基体浸透性能取决于树脂的化学结构、增强材料的孔隙率及大吸胶极限等。玻璃钢是由树脂基料将增强纤维粘结成为一个整体,共同来承受外载荷,所以必须用足够树脂来浸润玻璃布,并粘结固化成一体。玻璃钢中树脂含量的多少影响着制品的外观和力学性能,如果在手糊过程中造成局部树脂含量低,使纤维无法补树脂充分浸润,同时在固化过程中又由于树脂收缩,使得层间剪切强度降低,就会出现发白现象,其强度也会大大降低;当树脂含量过多(超过50%)时,就会造成试件表面树脂堆积现象,降低强度,既浪费了树脂、影响试件表面光洁度,又影响其后续表面涂复工作。
因此,手工裱糊玻璃钢工艺中使用反推法计算出佳树脂用量,使树脂含量控制在40%~50%之间,既可以保证裱糊玻璃钢制品的质量,避免发白现象的出现,又可以节省原料,还可以使制品减重。
玻璃钢手工裱糊成型工艺是玻璃钢工业中使用较早、较普通的一种成型工艺。尽管在整个玻璃钢工业的发展过程中,新的工艺方法不断涌现,但由于手工裱糊成型工艺操作简便,无需复杂的专用设备,不受制品形状尺寸的限制,同时可以根据设计要求进行局部加强,因此,一些结构复杂的大型化工设备及制品仍采用手工裱糊成型工艺方法。但是手工裱糊成型制品的质量往往取决于操作者的熟练和认真程度,特别是制作大型较厚的制件往往会出现起层发白的现象,从而降低了成型玻璃钢强度质量。我们针对这一现象选择环氧树脂E-51做了不同的树脂含量的实验,发现树脂含量的多少是造成裱糊玻璃钢起层发白现象的关键因素。
2 实验部分
2.1 实验材料及条件
2.1.1 实验材料
增强材料:0.2mm厚无碱无捻纹玻璃布 陕西兴平玻璃布厂生产
树脂:E-51环氧树脂 兰兴新材料无锡树脂厂制造
固化剂:四乙烯五胺 天津试剂三厂生产
固化添加剂:邻苯二甲酸二丁脂 660稀释剂 白碳黑
2.1.2 实验条件
室温固化
2.2 实验方法及步骤
2.2.1 实验方法
实验采用玻璃布浸润于环氧E-51树脂和固化剂混合液中,在室温条件下固化,根据不同树脂含量试件外观及简单强度对比,寻找发白原因和佳树脂含量。
划线法剪裁玻璃布,将玻璃布裁成200*200mm方料5块为一组作试件。
反推法测树脂含量:将玻璃布称量后得到玻璃布重量,根据重量比计算出所需树脂含量,按此用量来裱糊试件成型,试件总厚度保持1.0mm,室温固化。
为证明这种反推法所得到的制品树脂含量误差很小,再根据标准GB2577-89,做树脂含量为36%的实验,测定试件树脂含量为35.5%,说明反推法所得到的树脂含量结果在误差范围内,符合实验要求。
2.2.2 实验步骤
用以上方法裱糊试片,树脂含量分别为36%、40%、45%、50%、55%。室温固化后进行对比实验,结果参见表1和图1。


3 实验结果及讨论
从表1和图1可以看出,树脂含量36%的试件表面大面积发白,用手弯曲时板子明显无刚性且有多处分层现象;而树脂含量40%及以上的板子无发白现象,层间较密实,弯曲时较硬有韧性无分层现象;树脂含量在40%、45%、50%的试件表面平整无多余胶液,而树脂含量55%的试件表面明显有不均匀树脂堆积,同时,手工裱糊玻璃钢试件,树脂用量保持在40%~50%之间有较好的效果,此时的玻璃钢试件从表面看,无明显的树脂过量情况,具有较强的强度和韧性。如表1和图1所示。
4 结论
玻璃钢制品中的树脂基体浸透性能取决于树脂的化学结构、增强材料的孔隙率及大吸胶极限等。玻璃钢是由树脂基料将增强纤维粘结成为一个整体,共同来承受外载荷,所以必须用足够树脂来浸润玻璃布,并粘结固化成一体。玻璃钢中树脂含量的多少影响着制品的外观和力学性能,如果在手糊过程中造成局部树脂含量低,使纤维无法补树脂充分浸润,同时在固化过程中又由于树脂收缩,使得层间剪切强度降低,就会出现发白现象,其强度也会大大降低;当树脂含量过多(超过50%)时,就会造成试件表面树脂堆积现象,降低强度,既浪费了树脂、影响试件表面光洁度,又影响其后续表面涂复工作。
因此,手工裱糊玻璃钢工艺中使用反推法计算出佳树脂用量,使树脂含量控制在40%~50%之间,既可以保证裱糊玻璃钢制品的质量,避免发白现象的出现,又可以节省原料,还可以使制品减重。








































