玻璃钢自然老化检测

一、自然因素对玻璃钢的作用

影响玻璃钢耐候性能的自然因素很复杂，但归纳起来有三种：物理因素，包括热、光、电、高能辐射、机械应力等；化学作用，包括空气、水、酸、碱、醇、盐雾等；生物因素包括微生物，昆虫等。要搞清楚这些因素对玻璃钢的作用，目前来说是困难的。研究证明：在一般情况下，其中对玻璃钢起主要作用的因素是阳光、空气（主要是氧）、湿（包括水）、热四种。

二、决定玻璃钢耐侯性能的因素

自然因素对玻璃钢的老化作用主要表现在玻璃钢的表面。表面老化的主要特征是：树脂 的老化机理与一般的高聚物相同，界面破坏是玻璃钢老化主要因素。因此树脂和玻璃纤维的 粘结质量往往是决定玻璃钢耐候性能好坏的重要方面。

树脂的化学结构和物理状态是决定树脂耐候性能的基本因素。例如化学结合键能大的树 脂需要外界有较大的能量才能使键断裂，树脂的老化性能就好。反之，结合键能小的树脂，只需外界不大的能量就能使其破坏，其老化性能就差。其他如树脂的状态、分子量分布、交联情况，是否含有双键、树脂中的辅助剂如固化剂、促进剂、光稳定剂的使用情况等，都会影响到树脂的耐候性能。

界面的粘结质量除决定树脂的结构外，还决定成型过程中加压的高低和玻璃纤维所采用的表面化学处理方式。加压成型的玻璃钢，结构致密，耐候性好，没有加压成型的玻璃钢，结构不致密，耐候性差。玻璃纤维进行适当的表面处理，可以改善界面的粘结质量，提高耐候性。

通过上面的分析可以知道，用不同原材料和成型工艺制成的玻璃钢其耐候性能是不一样 的。聚酯树脂强度低，易水解，因此聚酯玻璃钢的耐候性能比较差。环氧树脂起反应的官能团较多，而且主链上有庞大的苯核，由于苯核上大π键的作用，能量易于分散，不易造成薄弱键的破坏，同时与纤维表面的粘结性能也好，所以环氧玻璃钢比聚酯玻璃钢耐候性要好。酚醛树脂虽然本身的粘结强度低，但由于是热压成型，相对于手糊的聚酯和环氧玻璃钢来说，内部微孔、裂纹等缺陷少，致密性较好，不易受自然因素的侵袭，提高了耐候性。表7-1是四种玻璃钢在上海、广州两地经三年大气曝晒后弯曲强度的变化情况，可以看出，酚醛和环

氧玻璃钢耐候性较好，经三年曝晒弯曲强度没有明显的变化。聚酯玻璃钢的耐候性较差。

玻璃布在南京地区大气曝晒30 天，拉伸强度就能下降近30%，所以玻璃纤维的耐候性是

较差的。相反，玻璃钢经哈尔滨8-10 年大气曝晒拉伸强度仅下降20%左右。玻璃钢所以有较

好的耐候性主要是树脂起主导作用。树脂不但本身耐候性能好，它还起着把玻璃纤维粘结在 一起，保护着纤维不受外界环境因素影响的作用，因此保证足够的树脂含量，是增强玻璃钢耐候性的一项措施。手糊成型的玻璃钢板材。经一年大气曝晒，由于表面树脂层较厚，未完全脱落，因而纤维裸露程度也不严重，机械强度保留值也高。用纤维缠绕的应力环，胶含量只有20%，经一年大气曝晒，玻璃纤维明显地暴露出来，有的甚至出现表面“起毛”现象，强度保留值也低。从图7—1 也可以明显地看出，随着树脂含量的增加，透明玻璃钢板材的耐候性就增强，透光率保留率提高。

玻璃钢的老化主要表现在表面层的老化，因此可以对玻璃钢施加表面涂层，如刷油漆，加 胶衣，使用表面毡等措施，改善玻璃钢的老化性能。图7-2 是用FOE3000毡制成的191聚酯玻璃钢有胶衣和无胶衣两种情况下的自然老化情况，可以看出，加胶衣的玻璃钢经五年大气老化，光泽基本没有消失，不加胶衣的玻璃钢，经五年大气老化后光泽降低到20%左右。

三、玻璃钢耐侯试验

玻璃钢耐候试验可以摸索和认识玻璃钢在大气曝晒下的变化规律；评价和比较各种玻璃钢的耐候性能；确定玻璃钢长期暴露于大气中的使用价值和安全使用寿命；采取各种措施，提高玻璃钢的耐候性能，延长其使用年限。

四、耐候性能试验方法及影响试验结果的因素

耐候性能试验一般分为自然曝晒和人工加速老化试验两种。自然曝晒试验又可根据加速与否，分成自然大气曝晒和自然大气加速曝晒试验两种。人工加速老化试验又可根据加速方 法不同，分成人工气候模拟箱加速老化和水煮加速老化试验两种，现分别讨论如下。

（一）自然大气曝晒试验

玻璃钢自然曝晒老化试验，应遵照国标GB2573-81规定的试验方法进行。

(1) 试验方法

自然大气曝晒试验就是将试样按一定方式放置于某一自然环境中，接受自然老化因素的作用，而后根据作用过程中试样性能的变化情况评价其耐候性能的试验。

自然大气曝晒的试验结果与暴露场地的特征，暴露角度的大小和暴露方式的选择密切相关。

（2）暴露场地选择

根据国际GB2573-81规定，暴露场应选择在有代表性的气候类型的地方或近似实际使用要求的环境条件。暴露场的四周要平坦，无高耸物影响。如周围有障碍物时，应使暴露场离该障碍物高度三倍以上。

暴露场不得受有害气体污杂，要保持当地大气自然环境状态。暴露场还应保持当地自然 环境植被状态，常设在草地面，草高不宜超过30 厘米。冬季积雪，不要加以破坏。 当暴露场设在屋顶平台时，应在试验报告中说明屋顶平台所用材料。

暴露场应设有气象观测仪器，并应遵照中央气象局颁布的《地面气象观察规范》和《日射观测规范》。如条件许可，最好设在地方气象站附近，这样可以利用气象台的资料。特殊环境的暴露场可按实际要求增加观测项目。

（3）暴露架及暴露角

暴露架应用坚固耐久的材料制造，要能经受雨淋、日晒及大风的作用。暴露角的选择是为了获得最严酷的暴晒条件，使试样受太阳光照射最多，这种曝晒角称为

（3）试样制造

试样以板材为主，也可以加工定型的试验条和管材，或直接从产品中制取。试样尺寸可根 据所选择的试验性能决定。

（4）试验步骤

试样在投试前应进行外观质量检查，对合格的试样进行编号，并用耐老化油漆书写在试样 的左上角，或在相应的位置上挂牌。

试样暴露前应建立技术档案（包括工艺、原料配比及外观质量等，同时作初始性能试验。

建议将试样分为两组，一组作室外曝晒试验，另一组室内存放，一定周期后同时取样进行性能测试。

（2）试验条件和试样的影响

1.投样季节的影响，

从我国一年四季的气候来看，冬半年和夏半年的气候差别十分明显。夏半年太阳辐射强，气温高，雨水多，温度大。冬半年太阳辐射明显减弱，气温低，雨水少，湿度小。所以对玻璃钢的老化夏半年比冬半年厉害。因此在春末夏初以前投样的耐侯性比秋末投样的耐候性有较明显的区别，特别象透明玻璃钢薄板，其耐候性能（透光率）差别更为明显。

2.试样厚度的影响

大气曝晒对试样的表面侵蚀比较厉害，因此试样厚度不同，其耐候性能也不同。表7-2是上海玻璃钢研究所做的厚度与耐候性的关系试验。

3.测试前是否进行预处理的影响

经大气曝晒后的试样，在测试其性能以前是否进行过预处理，对试验结果影响较大。试前

未经预处理的试样，受取样季节的影响很大，

往往会出现后半年取样的性能测试值大于前半

年的测试值，形成所谓锯齿形的性能" 时间老化曲线。表7-3聚酯玻璃钢在测试前预处理条件对试验结果的影响。

（3）曝晒期累积单位的影响

选择曝晒累积单位是自然大气老化中一个十分重要的问题。这个单位选择得确当，就能 建立起各种老化之间的换算关系。例如，各地区之间老化结果的换算、人工老化与自然大气老化结果之间的换算，同一地区不同季节老化结果之间的换算等。这样就可以使玻璃钢老化的研究工作简单化，时间也可以大为缩短。但到目前为止，还没有找到一个很合适的累积单位。

下面介绍曾经采用过的三种主要累积单位。

“日历”制累积单位：即以年、月、日作为计时单位。它的优点是应用简便，不需要复杂的计量仪器，而且非常直观。因此最早在老化工作中被人们所采用，也是目前国内外用得较多的累积单位。它的最大缺点是，不能反应不同地区，不同季节的气候特点，特别是太阳紫外辐射能量的差别。所以在相同累积时间内，对同样的玻璃钢进行老化试验时，会得到差别很大的结果。如图7-3 004 聚酯玻璃钢在哈尔滨、广州的老化时间都是三年，但结果截然不同。即使是同一地区，在不同季节，例如冬季和夏季，甚至上半月和下半月其老化效果也是不完全一样的。它们之间的换算关系也就很难建立。

法的缺点是，仅考虑了太阳单位时间内总辐射的老化因素，没有考虑太阳总辐射的成分随季节的不同而不同，特别是紫外辐射的差别，也没有考虑湿热等老化因素的共同作用，例如，在同样的太阳小时内，玻璃钢在夏天的老化可能比冬天更厉害些。经实践证明，以太阳小时作为累积单位并非比日历制改善多少，并且计时麻烦，仍没有得到广泛采用。

能量累积单位：即给定位置，某一角度的平面上所接受的太阳总辐射强度，一般以LY表

示。它可由太阳辐射仪直接测定。其缺点与太阳小时一样，并没有考虑太阳光的成分，特别是紫外辐射的能量，也没有考虑大自然中其它老化因素的同时作用。所以也不理想。 理想的累积单位，应当包括大自然所有老化因素的综合效应，即寻找一个函数，它的自变

量应当包括主要的大自然老化因素，例如紫外线辐射、温度、湿度、风蚀、雨量等。

理想的累积单位，应当包括大自然所有老化因素的综合效应，即寻找一个函数，它的自变

量应当包括主要的大自然老化因素，例如紫外线辐射、温度、湿度、风蚀、雨量等。

（二）自然大气加速曝晒

自然大气曝晒试验是一种基本的，也是较可靠的耐候试验方法。因为它能较直观地告诉 我们某种材料的实际使用年限或经大气曝晒后的性能变化规律。但其曝晒时间很长，不能适 应生产，研究和使用单位的需要。因此于19xx年由美国首先提出了自然大气加速曝晒的方 法。它的方法原理基本同自然大气曝晒一样，所不同的是能将太阳光很好地利用起来，加速大气老化的速度。本试验在“大气加速老化试验机”上进行，该试验机的一般结构如图7-4。本仪器的主要部分是一个能跟踪太阳光运动的聚光反射镜，使试样受到比普通曝晒时多得多的太阳光。为了调节试样的温度，模拟降雨，仪器还装有鼓风机和周期喷雾装置。经实践证明，自然大气加速曝晒的老化规律与一般自然大气曝晒老化规律相似，加速倍率在10倍左右。其缺点是只能在晴天使用，且仪器长期曝露在外，电子控制装置易于失灵，反射镜易于沾污等。在国内尚未广泛采用。

 

第二篇：玻璃钢主要物理性能检测

第一章玻璃钢主要物理性能检测

第一章玻璃钢主要物理性能检测

玻璃钢物理性能所包含的内容十分广泛，本章主要介绍比重、容重、空隙率和吸水性。

第一节比重和容重

比重和容重是玻璃钢的基本物理量，对玻璃钢的其它性能有很大影响。

一、比

（一）定义重

比重的物理定义是指材料在绝对密实状态下单位体积的重量，其表示式为：

!

!!——材料比重，克$厘米%；式中!—

——材料的重量，克；!—（"#"）

——材料在绝对密实状态下的体积，厘米%。"—

按照这个定义，比重是重力加速度的函数，在相同测试条件下，从地球上不同的地方测试同一种材料比重所得结果是不一样的，直观类比性差。

工程上为了应用方便，把比重定义为材料在一定温度下的重量与同体积水的重量之比，是一个无量纲的数值，其表示为；

!"!!（"#&）

?"(’%?

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

式中——材料重量，克；!—

——在相同温度下与材料同体积蒸馏水的重量，克。!!—

按照这个定义，比重对于同一种材料，只要测试条件相同，在地球上任何地区都得到相同的测试结果，直观类比性较强。因此被国内外许多材料试验标准所采用。我国玻璃钢比重试验方法"#!$%&—’(就是采用这一定义。

（二）玻璃钢的比重特性

玻璃钢是由多种原材料复合而成的，它的比重常随原材料的化学组成、各组分含量、树脂固化程度等因素有关，是一个受多种因素影响的物理量。例如增加玻璃钢中的纤维含量，玻璃钢的比重会相应增加；提高树脂含量，玻璃钢比重下降；提高树脂固化程度。玻璃钢比重要有所增加，这是因为固化过程中树脂的体积要发生收缩。

一般玻璃钢的比重为!)*+,)-；碳纤维复合材料为!)&+!)%；芳纶纤维复合材料为!),+!)$。（"#$%&’）

玻璃钢是一种非均质材料。由于纤维和树脂在玻璃钢材料内分布不均匀，因此虽然是同一块材料，但由于取样部位不同，测得的玻璃钢的比重也不尽相同。我们所说的比重是指玻璃钢试样的平均比重。

玻璃钢的比重可以由纤维比重、树脂比重和含量按下式进行计算：

!.

式中——纤维比重；!/—

——树脂比重；!0—/00!/00!（!1&）

——树脂含量（重量百分数）。(0—

（三）玻璃钢比重测试方法

玻璃钢的比重（包括碳纤维和芳纶纤维复合材料的比重）应按国标

其试验内容可分为下述三个步骤："#!$%&—’(规定进行，

!)试验条件选择及试样制造

玻璃钢的比重一般是在室温下进行测定。试验所用的仪器和材料为：

感量不大于-)--!克的分析天平。（!）

（,）悬丝———直径小于-)!*毫米的金属丝或发丝。

（&）烧杯和支架。

?!($$?

第一章玻璃钢主要物理性能检测

（!）蒸馏水等。

每组试样不少于%个。试样按随机抽样法取样，每个试样重"#"$克，&’试验

做玻璃钢比重试验前，对试样应进行外观检查及预处理。预处理是将试样用软布擦净后（可蘸有对玻璃钢无腐蚀作用的溶剂），按下列三种方法任选一种进行处理：

（"）室温干燥器放置&!小时。

（&）($)干燥!小时后放入干燥器内冷却至室温。（%）"$*)干燥"小时后放入干燥器内冷却至室温。

处理后的试样分别在空气中和悬挂在蒸馏水中称量。在蒸馏水中称重时，应先称悬丝重量，并注意试样表面不应附有气泡，试样在水中浸渍时间不能超过"分钟。测量蒸馏水温度。测试结果应作详细记录。

%’计算

玻璃钢的比重，根据测试结果按下式计算

?""水!

+!!"%&

式中

——试样在空气中的重显，克；""—

——悬丝在空气中的重量，克；"&—

——试样和悬丝在水中的重量，克；"%—

——在测试温度下，蒸馏水比重见表","。!水—

表","!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

.，)$"&%!*1(

（",!）

蒸馏水的比重

!水$’///&(%&$’///"&01$’//0/(&"$’//00$!"$’//01&!0$’//0!%!1$’//0&%%1$’//0$&&"

.，)&0&/%$%"%&%%%!%*

!水$’///01(1$’////&1*$’////1(0$’/////&&"’$$$$$$$$’/////"/$’////10%$’////&/(

.，)"!"*"1"("0"/&$&"

!水$’//1&1!&$’//*/(*($’//*1(0%$’//*%(&&$’//*$*(*$’//!(%!!$’//!!$%$$’//!$1%*

?"0!*?

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!，"#&,$,,,*,+

!水$%&&&#’()$%&&&#$&*$%&&&’*#,$%&&&(++($%&&&)*(,$%&&&-$)&

!，"***+*-*)*(*’

!水$%&&’#$$+$%&&’)(+-$%&&’+*(($%&&’$’),$%&&(#,-,$%&&()-+’

!，"+(+’+#+&-$

!水$%&&+’,)&$%&&++($-$%&&*&&’$$%&&*(*($$%&&**-’+

试验结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。

二、容重

!

!.容重是指材料在自然状态下，单位体积的重量，其数学表示式为：

（,/)）

式中!———材料的重量，克；

——材料在自然状态下的体积，厘米+"—

与比重的定义相比，所不同的是前者为绝对密实状态下的体积，后者是自然状态下的体积。所谓自然状态下的体积，就是指包括材料内部所含有的一切不能消除的空隙的体积。我们知道，玻璃钢在成型过程中，不可能达到绝对密实程度，由于工艺条件所限，其内部或多或少总是含有一些空隙。因此，按国标01,-(+—’#测定的玻璃钢比重值，实际上是在一定温度下，玻璃钢自然状态下的单位体积重量与同体积水的重量比，这种方法测得的结果是包含有空隙在内的，因此，严格来讲是容重而不是比重，但在工程上习惯称为比重。

第二节空隙率和吸水性

玻璃钢的空隙率和吸水性饲两个概念不同，但又彼此相关的物理性能。

一、空隙率

玻璃钢的空隙率是指材料体积内部空隙占有的百分率。实践证明，比较

?,#-(?

第一章玻璃钢主要物理性能检测

致密的玻璃钢的孔隙率一般为!"#$%&。

玻璃钢空隙率的数学表示式为：

（()!空’

式中!空———空隙率；

——材料在绝对密实状态下的体积，厘米+；!—

——材料在自然状态下的体积，厘米+!!—

（一）空隙的种类及产生原因

玻璃钢中的空隙分为开孔和闭孔两种。所谓开孔，就是空隙在玻璃钢中彼此串通，并与外界相连，所谓闭孔，就是指空隙在玻璃钢中独立存在，彼此不相串通。也不与外界相通。

玻璃钢中的空隙有三部分组成：

主耀是由于树脂固化过程中热("树脂中的空隙。这种空隙形成的原因，

收缩和低分子化合物排出，使树脂固化体中出现微裂纹和空隙。热收缩产生的微裂纹有可能串通，但排出低分子化合物往往形成闭孔空隙。

在其制造过程中总会存在数量不,"纤维中的空隙。不论是哪一种纤维，

等，尺寸不同的微裂纹。这些微裂纹不可能被树脂浸透，因此，它将全部保留在制成的玻璃钢中，这种孔隙多为闭孔式。

主要取决于树脂对纤维的粘+"树脂一纤维界面空隙。界面孔隙的存在，

接和浸润，因此，树脂的浸润性，纤维表面处理及施加成型压力情况等，是空隙存在的主要影响因素。一般来讲，选用浸润性好，挥发物含量少的树脂，对纤维表面进行化学处理及施加适当的成型压力，是减少玻璃钢中空隙含量的有效途径。

（二）研究空隙率的意义

测试玻璃钢的空隙率至少有以下两个作用。

("估计玻璃钢的吸水程度

由于玻璃钢中存在着闭孔空隙，在测试吸水率时，很难测得其饱和状态，即使达到了饱和程度，也无法鉴别。而当知道玻璃钢的空隙率后，不但能够计算出它的吸水速度和吸水度，而且能估算出在不同湿态下玻璃钢的物理机械性能等。

?(/.-?!*(!!&!（()%）

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

!"进行质量分级

玻璃钢中的空隙率含量，对玻璃钢的各种性能都有影响。一般来讲，空隙率含量高的玻璃钢，其质地松疏，易被水侵蚀，故电性能变坏，强度降低，易变形，不耐老化及使用寿命短等，低空隙率的玻璃钢，质地密实，不易被水浸透，故各项性能都较前者优异。

空隙率对玻璃钢强度的影响可以以下两方面进行分析。一方面是玻璃钢中存在空隙以后，会造成内部应力集中，使实际承载面积减小，另一方面是玻璃纤维和树脂界面间形成空隙后，树脂不能将接受到的应力传递给纤维，使这些纤维失去实际承载能力。从电学性能来讲，玻璃钢空隙含量高，其吸湿性必然大，小分子带有极性，它不仅降低了玻璃钢的电绝缘性能（这种性能是可逆的），而且能够使玻璃纤维水解破坏，降低强度。

从上面分析来看，我们可以认定，玻璃钢中的空隙含量多少，能在一定程度上反映出玻璃钢本身质量的，优劣，因此，人们可以根据玻璃钢中空隙率所占的百分数，对其质量进行分级。美国对能用玻璃钢的质量鉴别，就是用空隙率含量来分级的（表#$!）。

表#$!

名

称

##)#型玻璃布层压板#"’

!#***型玻璃布层压板!

%#*&&型玻璃布层压板%

&玻璃毡层压板&

’高含量树脂玻璃毡层压板’

(无捻粗砂布层压板&

船舶结构中玻璃钢板材的质量分级

板

别

板材型号

空隙含量+

（三）玻璃钢空隙含量试验方法

玻璃钢空隙含量可按建材部标准,-!).$)#规定进行测试。直接测试玻璃钢空隙含量的方法目前尚未见有报导。

玻璃钢的空隙含量是通过测量玻璃钢组分中的树脂、纤维、玻璃钢密度和树脂在玻璃钢中的含量，经过计算而得到的。

#"试验条件及试样

测验玻璃钢空隙含量使用的仪器为：（#）分析天平———感量为不大于*"

?#)&)?

第一章玻璃钢主要物理性能检测

前者用于测量比重，后者用于测量玻璃钢中的树!!"克和!#!!!"克各一台，

脂含量；（$）茂福炉；（%）瓷坩埚；（&）发丝；（’）烧杯；（(）干燥器等。

试样重量为$-’克，每组试样不少于%个。测树脂根据)*+,—+"规定，

含量的试样厚度不大于’毫米。

$#试验步骤

（"）试样外观检查和预处理。其方法和内容与玻璃钢比重试验相同；（$）按第一节中的方法对玻璃钢的密度（比重）进行测试；

（%）分别测定玻璃钢组分中的树脂和纤维增强材料密度。树脂的密度可参考树脂浇注体密度试验方法进行试验，树脂浇注体中必须没有气泡，而且要和玻璃钢中树脂的固化时间、温度、压力尽可能相一致。纤维增强材料的密度试验是先将增强纤维磨成粉末，然后用比重瓶进行测定。测定时必需排出水中的气泡。

（&）用烧失法测量玻璃钢中的树脂含量。其方法是将已测定密度的试样放入已恒重的坩埚内，然后再进入茂福炉内高温烧失，称重。计算出玻璃钢中的树脂含量。

（’）对于孔状试样，则要用密度和用量皆为已知的石蜡对其表面进行密封处理，并用修正过的密度公式进行计算。

%#计算

玻璃钢空隙含量按下式计算：

"2"4）!./"!!0!（3124!!

式中——玻璃钢密度，克5厘米%；!1—

——树脂含量，（重量）；".—6

——纤维增强材料含量，（重量）；"4—6

——树脂密度，克5厘米；!.—

——纤维增强材料密度，克5厘米%。!4—

用石蜡封孔的修改后的密度计算公式：

#"0#7/!1"%$70"水!7

——石蜡层的重量，克；式中#7—（"0+）%（"0,）

?"+&8?

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

——石蜡的密度，克"厘米#；!!—

——试样在空气中的重量，克；!$—

——悬丝在空气中的重量，克；!%—

——试样和悬丝在水中的重量，克；!#—

——在测试温度下，蒸馏水的比重（表$&$）。"水—

试验结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。

二、吸水性能

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。

，单位面积吸水量（"#）和吸水率玻璃钢的吸水性能常用吸水重量（"）

（"’?(）来表示，它们的物理意义是：

")!$&!%

"+)

"’?()!$&!%（$&*）（$&$,）（$&$$）!$&!%-$,,.%

式中!$———试样浸水后的重量，毫克；

——试样浸水前经过干燥处理的重量，毫克；!%—

——试样表面积，厘米%。#—

如果玻璃钢中含有可溶性物质时，第二次干燥后!$应换成试样浸水后，

。一般情况下!#是小于!$的重量。的重量（!#）

各种玻璃钢的吸水性差异很大，其吸水率一般变化在,/#0$/1.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?$32,?

第一章玻璃钢主要物理性能检测

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

!"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。

（$%&$%&!%毫米）重量随浸泡时间增长的变化。图!#!为玻璃钢试件

聚酯冷固化玻璃钢由于树脂降解，玻璃纤维被浸沥，由图!#!中看出，

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。

聚酯冷固化玻璃钢失重较大，而从图!#!中还可以看到，$%%天浸泡后，

浇注体失重较小。从浸泡玻璃钢的水析来看，有机组分占’%(，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。

$"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。

)"吸水量与试件厚度关系

若以玻璃布的层数!来表示试件的厚度，则吸水量与试件厚度的关系

吸水量越高，但增加速率较薄试件小。如图!#$所示。即厚度越大，

*"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

，玻璃钢试件的表面积越大，渗入的水就越多。这主要是般规定为$*小时）

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。

?!,+!?

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

第一章玻璃钢主要物理性能检测

!"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

（厘米宽度）的玻璃布糊制不同而存有差异。例如，用经纬度为#$根%&’根

试件的长度方向平行于经纬两个方向，其吸水

&()毫米长，&!毫米宽的试件，

量测试结果相差很大：

吸水性试验的试样尺寸试样种类

模压件

平板

棒（!)1&）（(1)(）圆片02长条（&()1&）（&!1)"(）（&)1)"(）22（!)1&）方块（!)1&）22原厚直径!(!时，取长!)1&

直径3(!时，取长(!1&尺寸（毫米）

?&’!#?

玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册

试样种类

试样种类

管尺寸（毫米）取长#"$%内径!!"时，

内径&!"时，取长#"$管段，然后截取边长#"$%的弧段尺寸（毫米）

每组试样数量不少于’个。

吸水性试验是在水温("$#)，浸水时间(*$"+#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"+"""#克的分析天平。恒温水浴的温度波动范围不大于$#)。

(+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：

（%）!")干燥*小时后放入干燥器内冷却至室温。

（(）%"#)干燥%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

精确到"+"(毫米；大于%"毫米的，精确到"+"#毫米%"毫米的，

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

用滤纸吸干表面，立即称与容器壁不应接触。浸水(*小时后从水中取出，

重。整个过程应在%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。

’+计算

（毫克），单位面积吸水量!（毫克，吸水率!.?（）吸水量!-厘米(）,/0）

按公式（%12）（%1%"），和（%1%%）进行计算。

试验结果以每组试样的算术平均值表示，取二位有效数字。

?%3#*?