玻璃钢纤维增强塑料是以合成树脂为基体 ， 以玻璃纤维及其制品 (玻璃布、玻璃带、玻璃毡 等)作为增强材料而制成的一种复合材料。它质 地坚固，强度、硬度高，可以合钢铁相比，所以又 被称为玻璃钢。
    玻璃钢(FRP)集中了玻璃纤维和合成树脂的 优点，并且优于原组成材料特性，材料性能的变 化可以表示为 1+1>2。玻璃钢cnfrp.net具有比重小，只有 钢的 1／4～1／5；比强度超过现有许多材料 ；耐腐 蚀性好，对酸、碱、潮湿气候、淡水和海水等介质 具有良好的耐腐蚀性能；耐气候老化性能好，吸 水率低；制品表面光滑，可以减少阻力，增加随波 性；有良好的抗磁、隔音、电绝缘性能，导热系数 小，不反射雷达波；耐冲击性能好，碰撞后能较快 恢复原状而又不易破坏“ 。
    由于玻璃钢的优异性能和无磁性，六十年代 初，美、英、日、加拿大等国就相继研制生产了多 种形状、多种尺寸的系列玻璃钢浮标。我国于七 十年代初期做了研制玻璃钢浮标的尝cnfrp.net试，．而真正 进入实用性研制阶段则在八十年代末九十年代 初。其中有由上海交通大学、吴江玻璃钢厂和上海航道局合作研制的 φ1．2 m，φ2．4 m玻璃钢罐 形充塑浮标和海司航保部、海军蚌埠士官学校与秦皇岛耀华玻璃钢厂联合研制的系列轻型玻璃钢浮标设备 ，以及山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的SBF3―1型波浪浮标 。但是随着玻璃 钢在浮标不断的应用，也暴露出其缺点，如弹性 模量低、抗剪切能力差、长期耐热性差、耐磨性差等。 而随着工业的发展和科学技术的不断提高 和玻璃钢应用不断扩大，人们对玻璃钢性能要求 也越来越高。 为了充分发挥玻璃钢的复合效应的优越性， 满足浮标对材料性能的要求，因此，有必要对玻璃钢进行改性。本文主要对玻璃钢的基体改性进行探讨。
    1  基体
    在玻璃钢中，基体材料的主要作用是将所承 受应力传递并且分配到各根纤维上，以及把纤维粘结成为一个整体来抵抗负荷下的破坏和变形。此外，基体材料还保护纤维避免磨损，避cnfrp.net免纤维与潮湿环境直接接触。基体材料除了使纤维力学性能得以发挥外 ，还决定了玻璃钢的耐水性、 耐候性、耐药性、难燃性等性能。研究表明：玻璃 钢的平面剪切性能随受基体和纤维以及铺层方式的影响，但是主要取决于基体的性能。由于热
固性树脂硬度、刚性高，受热不会软化，因此，目前浮标用玻璃钢多采用热固性树脂 ，主要有环氧、酚醛及不饱和聚酯树脂等。
    对于基体树脂选择，由于不同的玻璃钢浮标 和同一玻璃钢浮标的不同部分的使用环境不一 样而有所区别，要根据使用要求选择合适的基体树脂。、浮标水下部分由于长期处在水中，受海水 的侵蚀和海浪的拍击，因此，要求基体树脂具有良好的耐水性、耐腐蚀性和抗冲击性，好选用间苯型聚酯树脂。而上层建筑部分却很少接触海水，长期受紫外线和盐雾的侵蚀。因此，要求其基 体具有良好的耐腐蚀性及耐候性。
    1．1  环氧树脂
    环氧树脂密度小 ，固化时体cnfrp.net积收缩小于 2％  ，粘附力强，耐热、耐蚀性能良好 ，并且有良好的工艺性能，可在常温、常压下成型，能够在室温固化。尽管环氧树脂在浮标用玻璃钢基体材料中占有优势，但在性能上仍有不足之处，如纯环氧树脂固化后性能较脆、冲击强度及耐热冲击性能也较差 ，粘度太大，配好的环氧树脂使用周期较短。为此 ，人们对环氧树脂进行了一系列的改性研究。韦春 研究合成了一种端基含有活性基
团的热致性液品聚合物，用其改性环氧树脂，结果表明改性后的环氧树脂，冲击强度、拉伸强度、弹性模量都得到不同程度的提高，并且断裂伸长率也得到显著提高。张斌…、黎艳 分别用有机硅改性环氧树脂 ，结果表明都能达到很好的增韧和耐热性。吕生华 通过正交实验研究了甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯对环氧树脂 E一51的改性。研究结果表明 ：环氧树脂 E一51：甲基丙烯酸酯 (或丙烯酸酯 )：催化剂 ：阻聚剂的质量比为 100：48 (36)：0．2：0．3，反应温度为 110℃ ，反应 时间为 6 h，测得其玻璃钢的力学性能为：环氧甲基丙烯
酸酯树脂的玻璃钢力学性能好，其次为环氧丙 烯酸酯树脂。这是由于甲基丙烯酸酯能够有效的 溶解玻璃纤维表面的油污，提高环氧树脂对玻璃纤维表面的浸润性和粘附性能。黄帆们通过对弹性纳米粒子改性环氧树脂的研究，提出了在二相界面大量增加的氢键和化学反应是改性环氧树脂韧性和耐热温度提高的主要原因。而赵世琦提出了用刚性粒子来增韧环氧树脂。研究结果表明，无论是 内聚强度cnfrp.net低的滑石粉还是内聚强度高 的 SO2粒子都能够大幅度提高环氧树脂的断裂韧性 ，而冲击韧性基本上没有变化。
    1．2  改性不饱和聚酯树脂
    不饱和聚酯的玻璃钢由于有较好的工艺性能，而且价格比环氧树脂低，因而在浮标工业应 用越来越广泛 ，但由于不饱和聚酯的玻璃钢力学 性能较差，限制了其进一步应用。因此，有必要其进行改性。
    研究表明：刚性纳米材料 (SiO_x ，TiO₂ 等)对不饱和聚酯树脂强度、韧性、刚度和耐热等 都有不同程度提高。这是由于纳米材料具有独特  尺寸效应、局域场效应、量子效应而表现出其优 异性能。纳米材料比表面积大，表面缺陷少，非配  对原子多，表面活性高，与高分子链发生物理或  化学结合机会多，提高了两者之间的粘结力，从  而增加了基体强度和韧性。纳米粒子小，比表面  积大，应力很集中，可诱发大量小裂纹，从而吸收  了大量的冲击能量，提高了冲击强度。纳米材料  潜在着许多特有性能，在今后一定会更加广泛的  用于玻璃钢的改性。  还有用有机累托石来cnfrp.net改性不饱和聚酯。研究表明，有机累托石能和玻璃纤维及树脂形成三维编织网状结构。这有助于提高玻璃钢的力学性  能，特别是层间剪切强度。

     2  展望
    我国每年因腐蚀总经济损失可达 5000亿以上，约占国民生产总值 (GNP)的5％  ，而海洋 腐蚀的损失约占1／3。因此，人们在不断探索、研究耐腐蚀的材料，尽管玻璃钢存在一些不足 (弹性模量较小，刚性、耐磨性较差，层间剪切强度较小等)，但还是能很好满足这一要求，因此玻璃钢得到广泛的应用。为了更充分的发挥玻璃钢的性能，人们对玻璃钢进行一系列改性。随着这些改性技术不断成熟，玻璃钢将在浮标材料中占的比例不断增大 ，甚至有可能代替钢铁，占主导地位。