室外装饰工程中玻璃钢材料的设计与应用
【摘 要】玻璃钢产品以其质轻、高强、阻燃、耐侯性好、可设计性强等优点,越来越多地被应用到了室外装饰装修工程当中,但如何达到户外要求及消防标准要求,顺利通过消防部门的验收,对于有机材料来说,需要合理的配方才能达到。
玻璃钢是‘种品种繁多,性能独特,用途广泛的复合材料,它是由合成树脂和玻璃纤维加入一定的填料经复合工艺制作而成的一种功能型的复合材料。玻璃钢材料具有重量轻、比强度高、耐腐蚀、电绝缘性能好、传热慢、热绝缘性好,耐瞬时超高温性能好以及易着色,能透过电磁波等特性。而且更重要的一点就是可设计性强,可以通过调整配方可以制作出功能各异的复合材料,满足特殊环境下的一些特种功能要求。
室外装饰装修工程中越来越多地采用玻璃钢材料,正是基于玻璃钢具备以上特性。例如沃尔沃汽车专卖店形象门头装饰、麦当劳门店的形象设计装饰、全友家私卖场的门头装饰,还有一些公共场所的人物肖像、假山、假石等,都大量采用了玻璃钢材料作为装饰装修材料,作为装饰装修材料,一般需具备以下几个条件:
1、外形美观,装饰性好,能制成线条清晰、色彩鲜艳、光泽明亮的图案;2、属阻燃或难燃材料,玻璃钢一般是可燃的,而且在燃烧时产生大量的烟雾,还会产生有毒气体。如果达到阻燃或难燃效果,满足消防对建筑制品的验收标准,玻璃钢制作过程中通过调整配方,在摹体材料中加入阻燃粉、剂可以达到,或者使用阻燃基本材料,就可以满足阻燃要求。关于如何达到阻燃标准,稍后详述。3、尺寸变化率小,玻璃钢的线膨胀系数为7×10-6/℃,高低温尺寸变化率较小。4、耐侯性能好,在长期户外条件下能够保持色泽的持久艳丽,玻璃钢制品在阳光、空气、热及环境介质中的酸、碱、盐等作用下,其机械性能变差,易发生硬脆、破坏等现象,这种现象称为“老化”。与其它材料相比,玻璃钢的耐老化性能可以通过外层的胶衣层来提高,玻璃钢的使用寿命可以达到20年以上。
对于玻璃钢材料来说,外形美观不难做到,玻璃钢的制作一般需要模具来成型,成型工艺可分为手糊成型、模压成型、注射成型等。对于门店形象装修材料来说,一般采用手糊成型及模压成型,结构复杂且数量较少的产品宜采用手糊成型;结构简单及数量较的产品宜采用模压成型。但不论手糊成型还是模压成型,其成型的基础为模具。手糊产品一般采用玻璃钢模具,如果使制品达到色泽光亮、色彩均匀,光滑平整的美观效果,制作玻璃钢模具是为关键的一步,模具质量的好坏直接关系到制品的表面质量。以下以手糊工艺为例来说明模具的制作过程。
1 、如何制作模具:
1)模具材料
制作玻璃钢模具应选用具有弹性模具高,收缩率小、耐热性好,硬度较高等特性的胶衣树脂作为表面装饰层,选用良好韧性和机械强度的196#树脂作为基体,增强材料可选用表面毡、玻璃纤维短切毡和无捻粗纱方格布,颜料糊采用使模具与制品有强烈的色调对比,掌握操作质量。
2)层铺与固化
玻璃钢模具的表面胶衣厚度,一般在0.4~0.6mm,即胶衣用量控制在400~500g/m2,胶衣层分为二次涂刷,玻璃钢模具的厚度一般是制品厚度的2倍,但一般不得小于3.5mm。为防止固化发热量过大,可以糊制5mm左右为一单元,增强材料的层铺结构好采用毡、布重叠方式。玻璃钢模具至少要放置一 周后方可使用,也可以进行后加热处理,温度应控制在50℃~80℃之间。
3)玻璃钢模具的表面处理
要改善玻璃钢制品的表观质量,提高其在市场经济中的竞争能力,除了在制造时选择的原材料,严格执行制造工艺技术,精心操作等以外.还必须有一个表面光洁度高和光泽度好的模具。为此必须对玻璃钢模具的成型面进行细心的打磨,抛光处理,经做好此项工作,必须有精益求精的实干精神,要肯下功夫。表面处理技术包括:水砂、研磨、抛光三道工序。
① 水砂纸打磨
依次使用400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#水纱纸。打磨时将水砂纸在水中浸泡后,包在平整的木块或硬质泡沫塑料上使用, 以确保打磨后的模具表面平顺,经来回反复打磨,使模具表面分别达到如下工艺要求:原始表面层全部被砂磨掉,一目视模具表面无明显划痕,手摸手感光滑细腻,每一号水砂纸打磨后,应用清洗后再使用一下号水砂纸。
②抛光研磨
使用抛光剂进行研磨抛光, 是依靠游离的磨粒,通过研磨工具进行光整加工,从而提高被研物的表面光洁度。其次,是选择合格并合适的原材料,户外型制品要承受紫外线的照射、风吹雨淋的洗礼,选择合适的胶衣也至为重要。一般要选择间苯新戊二醇型胶衣,间苯新戊二醇型胶衣的基体树脂是新戊二醇/间苯甲酸不饱和聚脂。树脂的结构赋予它良好的力学性能和耐候性,特别适用于耐候及耐水性要求高的地方再次是树脂,也就是制品的基体材料,一般选择邻苯型不饱和聚酯树脂,但基于尺寸的变化率要求小,可以考虑选用196A树脂,或者选用加入低收缩剂的树脂,可以承受室外温度冬季与夏季的大幅温差变化。
纤维的选择同样重要,与胶衣层直接接触的那一层,要选择018细布或一层表面毡,这样可以保证胶衣面的平整,无明显布纹感。细布或表面毡固化后再铺粗布,来达到制品的厚度。
配料:配方的设计,直接关系到制品的功能性,阻燃标准是否能达到消防标准,关键在于树脂中加入阻燃粉及阻燃剂的多少,当然也可以选择阻燃树脂,阻燃树脂制作出的产品氧指数可达32。也可以在树脂中加入70%的氢氧化铝及10%的DMMP阻燃水,氧指数可以达到30以上,但DMMP阻燃水添加量不宜超过10%,否则影响制品的强度。
工艺:工艺操作过程是否合理,也是决定制品表面质量及内在质量的关键因素。工人在操作过程中铺层的顺序、毛刷按压的力度及胶衣层涂刷或喷涂的均匀程序,更或者是固化时间是否充足等等因素都会影响到制品脱膜后是否能够达到外表美观、变形率小、强度高等性能。
目前,在外墙装饰材料市场中,玻璃钢产品的应用相对较少,及相关行业标准尚未出台,所以关于此类玻璃钢产品的设计及制作也是在不断探索及研究当中。当然,从使用的角度来讲,美观、阻燃、使用寿命长、环保是装饰材料必备的性能。








































