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玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能 - 玻璃钢

嘉峪检测网        2016-04-01 09:36

吸水性能是指玻璃钢在水中放置一段时间后,所表现出来的吸收水分的能力,它可以相对地反映出材料质量的优劣,是评价材料质量的一项重要指标。
 
玻璃钢的吸水性能常用吸水重量(W),单位面积吸水量(W3 )和吸水率(Wp·c )来表示,它们的物理意义是:
 
 
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
 
各种玻璃钢的吸水性差异很大,其吸水率一般变化0.3-1.4%在范围。
玻璃钢的吸水性,是一个涉及面很广的研究课题。玻璃钢的吸水率大小,不仅和选用的树脂、纤维有关,而且还和成型工艺、试件厚度、试件表面积、纤维在试件中的排列方向以及试件在水中浸泡时间和温度有关。
关于原材料对玻璃钢吸水性的影响,我们将在以后的耐水性中进行详细讨论。一般来讲,无碱玻璃纤维的吸水性能比有碱玻璃纤维小,玻璃纤维采用表面处理剂处理后,能够改善其吸水性。至于树脂,如其大分子结构中亲水基因少,结构致密,交联密度大,则有利于降低树脂的吸水性。
玻璃钢吸水后,不仅会使力学性能降低,电子学性能变坏,而且会影响到玻璃钢的耐久性,使其使用寿命缩短。
下面就吸水时间、水浸泡温度、试件厚度、试件表面积和试件中纤维排列方向等因素,对玻璃钢吸水性影响分别进行讨论。
(一)影响吸水性的因素
1.吸水量和吸水时间关系
玻璃钢浸水试验初期,因吸水而使重量增加,逐渐达到饱和并开始浸沥使重量减少,在吸水量和浸泡时间关系曲线上,吸水量出现极大值或拐点.图1-1为玻璃钢试件(20*20*10 毫米)重量随浸泡时间增长的变化。
由图1-1中看出,聚酯冷固化玻璃钢由于树脂降解,玻璃纤维被浸沥最后导致试件重量下降,而环氧树脂则无此现象。这是因为环氧树脂耐水性较好,浸水流失组分较少之故。
从图1-1中还可以看到,200 天浸泡后,聚酯冷固化玻璃钢失重较大,而浇注体失重较小。从浸泡玻璃钢的水析来看,有机组分占90% ,这说明玻璃钢流失水中的主要是树脂。因为玻璃钢中玻璃纤维气树脂的界面很大,水浸沥玻璃纤维后呈碱性,更加速树脂水解。
2.吸水量和浸水温度的关系
正常情况下,玻璃钢的吸水量随着浸泡水的温度升高而增大。其原因有二:一是升高温度增加了水分子的渗透性;二是温度升高后加速了树脂基体中大分子的布郎运动,使分子间的范德华力减弱,材料的密实性下降,水分子更易进入,故使吸水量增加。
3.吸水量与试件厚度关系
若以玻璃布的层数 n来表示试件的厚度,则吸水量与试件厚度的关系如图1-2所示。即厚度越大,吸水量越高,但增加速率较薄试件小。
4.玻璃钢吸水量和试件大小关系
水进入玻璃钢内部,总是从试件的表面渗入的,因此在规定的时间内(一般规定为24小时),玻璃钢试件的表面积越大,渗入的水就越多。这主要是因为表面积大的玻璃钢试件与水接触的面积也大,故吸水量增加。所以在短时间内,单面接触水的玻璃钢要比浸泡在水中的玻璃钢吸水量小。
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
 

 

 5.吸水量与纤维在玻璃钢中的分布关系
由于玻璃布的经纬向密度不同,因而使矩形试件的吸水量随其截取方向不同而存有差异。例如,用经纬度为36根/18根(厘米宽度)的玻璃布糊制120毫米长,15 毫米宽的试件,试件的长度方向平行于经纬两个方向,其吸水量测试结果相差很大:
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
6.含湿量对吸水量影响
试件含湿量不同,吸水量也不一样。一般来讲含湿量高的试件,吸水量小,反之亦然,因此,在做吸水量试验时,试件必须烘干至衡重。
 
(二)玻璃钢吸水性试验
玻璃钢吸水性试验可参照国标GB1462-78 规定的方法进行试验。
1.试验条件及试样
玻璃钢吸水性试验的试样尺寸按表1-3 选择。
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
 
每组试样数量不少于3个。吸水性试验是在水温20±5℃浸水时间24±0.5 小时条件下进行。若条件不同,要记录实际水温和浸水时间。试验用感量为0.0005克的分析天平。恒温水浴的温度波动范围不大于±5℃
2.试验
试样在试验前用蘸有无腐蚀溶剂的软布擦干净,然后进行预处理。预处理条件按下列两种方法任选一种或按产品标准规定:
(1)70 ℃干燥4 小时后放入干燥器内冷却至室温。
(2)105 ℃干燥1 小时后放入干燥器内冷却至室温。将合格试样编号。测量试样尺寸。测量精度为:试样尺寸小于和等于10毫米的,精确到0.02 毫米;大于10 毫米的,精确到0.05 毫米处理后的试样浸入蒸馏水中,注意使表面不应附有气泡,试样相互间及与容器壁不应接触。浸水24小时后从水中取出,用滤纸吸干表面,立即称重。整个过程应在1 分钟内完成,延长时间会影响试验结果的准确性。浸水称量后的试样,再在与预处理相同的条件干燥后称量。
3.计算
玻璃钢主要物理性能检测:吸水性能
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来源:AnyTesting