作者简介:杨文静,广州市纤力玻璃钢有限公司。
摘要:玻璃钢由于其具有质量小、耐腐蚀性、隔热、电绝缘等特点,常常应用于建筑工程、汽车工业、化工制造业等领域,在工业中具有非常重要的作用。通过对国内外的玻璃钢发展研究表明,随着科学技术的飞速发展,玻璃钢材料的应用面也越来越广阔,在未来仍然具有很大的发展潜力。
关键词:玻璃钢;发展;材料
玻璃钢又称为“玻璃纤维增强塑料”,英文缩写是FRP(FiberglassReinforcedPlastics)。一般指的是用酚醛树脂、环氧树脂和不饱和聚脂等树脂为基体,以玻璃纤维使之增强的复合材料。我们按照使用的树脂种类,可将玻璃钢划分为酚醛玻璃钢、环氧玻璃钢、聚脂玻璃钢等。
1玻璃钢特点
第一,体积和质量都很小,相对密度在1.5~2.0之间,比钢轻4~5倍,但强度却能达到某些合金钢的强度。
第二,耐腐蚀性好,这也是玻璃钢的最大特点之一。通过选择不同的材料,如纱,树脂种类,制作的工艺,可以制作出对一定浓度的酸、碱、盐有较好抗腐蚀性的玻璃钢产品。在化工防腐方面作用日益重要,正在逐步取代碳钢、有色金属,木材等。
第三,隔热、绝缘等性能好。玻璃钢属于塑料产品范畴,绝缘性能良好,电阻一般在1012~1015Ω•cm之间。其耐热性能优异,导热系数只有金属的1/100~1/1000左右。如在原料中配上防老化剂或阻燃剂则防老化性能更好,氧指数也能达到35以上。
第四,设计性好,施工方便。当树脂在未固化之前,具有较好的流动性,在常温下可根据手糊工艺成型,同时当产品由于偶然因素破损时亦易于修补。并且可以通过增减或改变原材料数量及种类,改变制作工艺来满足不同性能的要求。
2玻璃钢发展现状
2.1玻璃钢发展的优势
近几年,随着我国市场经济高速、健康的发展,玻璃钢行业增长相对较快。年增长率为15%~20%。技术含量不断提高的同时,生产规模逐渐扩大。2007年我国玻璃钢所需原材料获得快速发展,玻纤总产量达160万吨,池窑拉丝比例72.5%,提前完成了“十一五”规划的产量目标。2008年是中国玻纤产业释放最集中的一年,新增池窑产能90万吨,年内可形成实际产量50万吨。现在我国玻纤生产,无碱纤维与中碱纤维之比约为1∶2。迄今已有60余种产品、600多个规格。主要品种有:纱、无捻粗纱、导火索纱、高硅氧纱等。同时增强材料从玻璃纤维向高性能的碳纤维、芳纶纤维等发展。同时基体树脂由传统的通用邻苯、间苯树脂、环氧树脂、酚醛树脂,向高性能的环氧乙烯基树脂发展。
2.2玻璃钢发展的不足
我国玻璃钢工业与发达国家相比仍有较大差距,主要表现在行业整体技术含量较低,技术装备落后,效率低;生产企业仍多以中小型企业为主,规模小,产品附加值低,自动化程度低,制作工艺单一化,产品缺乏竞争力。玻璃钢的再利用问题,也是发展过程中需重点研究课题。在我国对处理玻璃钢废料还没有什么好的方法。美国的机械粉碎法,也就是将玻璃钢废料粉碎研磨成细粉可重复用作玻璃钢填料使用,制品性能不但没有降低,还减轻了制品的比重。但因为粉碎设备费用高昂,我国一般企业难以支付,所以目前我国绝大多数玻璃钢厂仍然以烧结处理回收的方法来处理玻璃钢废料问题。
3玻璃钢发展趋势
3.1应用领域不断扩大
由于玻璃钢性能优异可替代钢材,制备工艺日益成熟,现在其应用面已经由从前单一的建筑材料拓展到了火电厂、风力发电厂、汽车行业、电力、汽车、船舶等新兴领域。
3.2制备工艺逐步改进
①FRP的加工工艺。由于在我国很大比例的FRP产品仍是手糊,这种方法具有设备简单、费用低等优点,但是机械化程度差,生产周期长,质量不稳定。
②树脂的合成工艺改善。由于提高加工工艺的可操作性,树脂由传统的热固性树脂逐渐被热塑性树脂取代。以热塑性树脂为基体的玻璃钢近年来也有较大比例的增长,年增长率大约为15~20%。同时为了提高玻璃钢的老化、不能长时间在高温下工作,必须研究新的树脂满足需要。
③增强纤维改进。为了提高玻璃钢的强度,增强纤维已由原来的玻璃纤维向碳纤维和芳纶纤维过渡。
4结论
由于玻璃钢加工工艺日趋成熟,制作的原材料不断改善,我们更应该大力开拓玻璃钢材料的应用范围,不断改善及提高材料本身的先进性能。
参考文献:
[1]谢祖平,马广德.玻璃钢材料及结构在桥梁工程中的应用[J].桥梁工程,2008.
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