以環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯樹脂等有機(jī)樹脂為基體,以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料。由于所運(yùn)用的樹脂品種不同,因此有聚酯、環(huán)氧玻璃鋼制品之稱。這兩種FRP同樣具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性能良好、介電性能優(yōu)異、獨(dú)特的絕熱性能、加工工藝性能優(yōu)異、材料的可設(shè)計(jì)性好等優(yōu)點(diǎn);特別是聚酯玻璃鋼,由于價(jià)格比環(huán)氧玻璃鋼更低廉,同時(shí)性能又優(yōu)越,被廣泛地應(yīng)用于日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域。兩者的不同在于環(huán)氧玻璃鋼的剛性更好一些,硬度和強(qiáng)度都要比聚酯玻璃鋼大,當(dāng)然環(huán)氧樹脂的價(jià)錢是不飽和聚酯樹脂的一倍。而聚酯玻璃鋼耐候性更好,更耐老化,且固化時(shí)不會(huì)蒸發(fā)酸霧,污染小,更加環(huán)保。
無(wú)機(jī)玻璃鋼又名FRIM(Fiber Reinforced Ionorganic Material)玻璃纖維增強(qiáng)氯氧鎂水泥無(wú)機(jī)復(fù)合材料。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),無(wú)機(jī)玻璃鋼不是玻璃鋼,無(wú)機(jī)玻璃鋼僅僅相對(duì)于人們所熟知的有機(jī)玻璃鋼(FRP)而言的一種叫法。首要差異在于:它不是由有機(jī)樹脂而是用無(wú)機(jī)資料做為增強(qiáng)資料的一種復(fù)合材料。它的主要材料是:無(wú)機(jī)原料菱苦土(主要成分為氧化鎂)和鹵水(氯化鎂水溶液),以及中堿玻纖布。無(wú)機(jī)玻璃鋼的最大優(yōu)點(diǎn)就是不燃、耐熱、成本低、耐老化,可廣泛應(yīng)用于防火板、通風(fēng)管道等的制作;可是無(wú)機(jī)玻璃鋼的耐水性差,一直以來(lái)都是無(wú)機(jī)玻璃鋼的出產(chǎn)者迫切需要解決的問題。
目前市場(chǎng)上較常見的幾種玻璃鋼制品種類,大致就上述三種:環(huán)氧玻璃鋼、聚酯玻璃鋼和無(wú)機(jī)玻璃鋼,其中環(huán)氧玻璃鋼和聚酯玻璃鋼又統(tǒng)稱為有機(jī)玻璃鋼,即FRP(Fiber Reinforced Plastics)玻璃纖維增強(qiáng)塑料。
玻璃鋼材質(zhì)通用缺點(diǎn):
1、彈性模量低,玻璃鋼的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼小10倍,因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足,容易變形。
2、長(zhǎng)期耐溫性差,一般玻璃鋼不能在高溫下長(zhǎng)期使用,通用聚酯玻璃鋼在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧玻璃鋼在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長(zhǎng)期工作溫度在200~300℃是可能的。
3、剪切強(qiáng)度低,層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來(lái)承擔(dān)的,所以很低??梢酝ㄟ^(guò)選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來(lái)提高層間粘結(jié)力,最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),盡量避免使層間受剪。
4、老化現(xiàn)象,老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,玻璃鋼也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
常用玻璃鋼品種優(yōu)缺點(diǎn)比較:
種類 | 質(zhì)量 | 強(qiáng)度 | 耐腐蝕性 | 介電性 | 抗老化性 | 耐火性 | 耐水性 | 工藝難易度 | 環(huán)保成本 |
環(huán)氧玻璃鋼 | 輕 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 良 | 優(yōu) | 中 | 高 |
聚酯玻璃鋼 | 輕 | 良 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 良 | 優(yōu) | 優(yōu) | 適中 |
無(wú)機(jī)玻璃鋼 | 重 | 中 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 差 | 優(yōu) | 低 |