近日,筆者在網上看到有網友留言問到玻璃鋼加工過程是否有毒?對此問題,筆者在這裏,為網友做一個全麵的解釋......
一、玻璃鋼的含義
即纖維強化塑料,一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、huanyangshuzhiyufenquanshuzhijiti。yibolixianweihuoqizhipinzuozengqiangcailiaodezengqiangsuliao,chengweiweibolixianweizengqiangsuliao,huochengweiboligang。youyusuoshiyongdeshuzhipinzhongbutong,yinciyoujuzhiboligang、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。

玻璃鋼加工
二、優缺點分析
1、FRP有如下特性
(1)輕質高強
相對密度在1.5~2.0之間,隻有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的製品應用中,都具有卓越成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。部分材料的密度、強度和比強度見表1-1。
(2)耐腐蝕性能好
FRP是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用到化工防腐的各個方麵,正在取代碳鋼、不鏽鋼、木材、有色金屬等。
(3)電性能好
是優良的絕緣材料,用來製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用於雷達天線罩。
(4)熱性能良好
FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m・h・K),隻有金屬的1/100~1/1000,是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的衝刷。
(5)可設計性好
①可以根據需要,靈活地設計出各種結構產品,來滿足使用要求,可以使產品有很好的整體性。
②可以充分選擇材料來滿足產品的性能,如:可以設計出耐腐的,耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
(6)工藝性優良
①可以根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇成型工藝。
②工藝簡單,可以一次成型,經濟效果突出,尤其對形狀複雜、不易成型的數量少的產品,更突出它的工藝優越性。
2、不能要求一種FRP來滿足所有要求,FRP不是萬能的,FRP也有以下一些不足之處。
(1)彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×106)小10倍,因此在產品結構中常感到剛性不足,容易變形。
可以做成薄殼結構、夾層結構,也可通過高模量纖維或者做加強筋等形式來彌補。
(2)長期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降,一般隻在100℃以下使用;通用型環氧FRP在60℃以上,強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
(3)老化現象
老化現象是塑料的共同缺陷,FRP也不例外,在紫外線、風紗雨雪、化學介質、機械應力等作用下容易導致性能下降。
(4)層間剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔的,所以很低。可以通過選擇工藝、使用偶聯劑等方法來提高層間粘結力,最主要的是在產品設計時,盡量避免使層間受剪。
三、玻璃鋼加工製品是否有毒?
玻璃鋼的意思是強化材料是玻璃纖維組成的,其力學性能可與鋼相比.但其重要成分之一為環氧樹脂,環氧樹脂本身也是無毒的,但在溶化加工過程中摻入了有毒的物質,所以玻璃鋼的粉末對人體及環境都是有毒的。具體分析如下:
環氧樹脂是shi泛fan指zhi分fen子zi中zhong含han有you兩liang個ge或huo兩liang個ge以yi上shang環huan氧yang基ji團tuan的de有you機ji高gao分fen子zi化hua合he物wu,除chu個ge別bie外wai,它ta們men的de相xiang對dui分fen子zi質zhi量liang都dou不bu高gao。環huan氧yang樹shu脂zhi的de分fen子zi結jie構gou是shi以yi分fen子zi鏈lian中zhong含han有you活huo潑po的de環huan氧yang基ji團tuan為wei其qi特te征zheng,環huan氧yang基ji團tuan可ke以yi位wei於yu分fen子zi鏈lian的de末mo端duan、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
環氧樹脂的性能和特性
1、形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體係幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求,其範圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、固化方便。選用各種不同的固化劑,環氧樹脂體係幾乎可以在0~180℃溫度範圍內固化。
3、zhanfuliqiang。huanyangshuzhifenzilianzhongguyoudejixingqiangjihemijiandecunzai,shiqiduigezhongwuzhijuyouhengaodezhanfuli。huanyangshuzhiguhuashideshousuoxingdi,chanshengdeneiyinglixiao,zheyeyouzhuyutigaozhanfuqiangdu。
4、收(shou)縮(suo)性(xing)低(di)。環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)和(he)所(suo)用(yong)的(de)固(gu)化(hua)劑(ji)的(de)反(fan)應(ying)是(shi)通(tong)過(guo)直(zhi)接(jie)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)或(huo)樹(shu)脂(zhi)分(fen)子(zi)中(zhong)環(huan)氧(yang)基(ji)的(de)開(kai)環(huan)聚(ju)合(he)反(fan)應(ying)來(lai)進(jin)行(xing)的(de),沒(mei)有(you)水(shui)或(huo)其(qi)它(ta)揮(hui)發(fa)性(xing)副(fu)產(chan)物(wu)放(fang)出(chu)。它(ta)們(men)和(he)不(bu)飽(bao)和(he)聚(ju)酯(zhi)樹(shu)脂(zhi)、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。
5、力學性能。固化後的環氧樹脂體係具有優良的力學性能。
6、電性能。固化後的環氧樹脂體係是一種具有高介電性能、耐表麵漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、化學穩定性。通常,固化後的環氧樹脂體係具有優良的耐堿性、耐(nai)酸(suan)性(xing)和(he)耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)。像(xiang)固(gu)化(hua)環(huan)氧(yang)體(ti)係(xi)的(de)其(qi)它(ta)性(xing)能(neng)一(yi)樣(yang),化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)選(xuan)用(yong)的(de)樹(shu)脂(zhi)和(he)固(gu)化(hua)劑(ji)。適(shi)當(dang)地(di)選(xuan)用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)和(he)固(gu)化(hua)劑(ji),可(ke)以(yi)使(shi)其(qi)具(ju)有(you)特(te)殊(shu)的(de)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)能(neng)。
8、尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合,使環氧樹脂體係具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、耐黴菌。固化的環氧樹脂體係耐大多數黴菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑本身無毒,但由於在製備過程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環氧樹脂因此“有毒”,近年國內環氧樹脂業正通過水性改性、避免添加等途徑,保持環氧樹脂“無毒”本色。目前絕大多數環氧樹脂塗料為溶劑型塗料,含有大量的可揮發有機化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環境和人體造成危害。 |