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玻璃鋼雕塑質保期詳解
因為玻璃鋼雕塑的輕質高強、耐腐性能高、電性能好、熱性能好、可設計性好、工藝性優良等特點，成為城市廣場雕塑公司的寵兒，但玻璃鋼雕塑質保期有多長，成為很多人關心的問題。專業的雕塑廠家不斷在玻璃鋼材質、漆面、保護措施等方面研究實驗，了解到玻璃鋼雕塑質保期主要與以下方面有重要影響。玻璃鋼雕塑質保期的三大要素我們所看到的玻璃鋼雕塑內部都是有玻璃纖維、樹脂、界面所組成，所以在這三方面一定要在質量與制作上非常精良，才能夠延長玻璃鋼雕塑質保期，當然漆面也非常重要，我們放在后面講解。(一)玻璃纖維對玻璃鋼雕塑質保期影響玻璃纖維是玻璃鋼中的主要承力部分,它不僅能夠提高玻璃鋼的強度和彈性模量,而且能夠減少收縮變形,提高熱變形溫度和低溫沖擊強度等.列如306#聚酯樹脂澆鑄體,在加入50%的玻璃布后.拉伸強度可由50MPa提高到200MPa,拉伸模量可由3.9GPa提高到14GPa.(二)合成樹脂對玻璃鋼雕塑質保期影響合成樹脂是玻璃鋼的基體,松散的玻璃纖維靠它粘接成整體。合成樹脂的好壞直接影響玻璃鋼雕塑質保期限。轉載請著名出處，玉海雕塑：http://m.zhengshijiuye.cn。
樹脂主要起傳遞應力作用,因此樹脂對玻璃鋼的強度起重要作用,尤其是抗壓、彎曲、扭轉、剪切強度更為顯著。由于樹脂是基體材料,它對玻璃鋼的彈性模量、耐熱性、電絕緣性、頭電磁波性、耐化學腐蝕性、耐氣候性、耐老化性等都有影響。列如玻璃鋼的耐化學液體侵蝕性和耐水性,主要取決于樹脂基體的性能。通常不飽和聚酯樹脂197#耐化學腐蝕較好,而1289#耐水較好。不同類型、不同牌號樹脂其性能是不相同的。
樹脂含量對玻璃鋼性能也有影響,通常樹脂含量為20%-35%,這和成型方法、曾強材料品種有關。列如,纏繞和模壓成型,樹脂含量偏低,而手糊成型、樹脂含量則稍高。強度層樹脂含量稍低,通常可在25%-40%之間;耐腐蝕、防滲層樹脂含量較高一般要超過50%用玻璃布作增強材料,樹脂含量低于用玻璃氈。用玻璃纖維表面氈作增強材料時。可達85%以上的富樹脂含量。
(三)界面對玻璃鋼雕塑質保期影響所謂界面就是任何兩相物質間的分界面。玻璃鋼雕塑質保期的性能不僅與所用的增強材料、合成樹脂有關,同時,很大程度上還和纖維與樹脂之間界面粘合的好壞及耐久性有關。眾所周知,玻璃纖維是一種圓柱狀玻璃,表面也像玻璃那樣光滑,而且表面還常牢固地吸附著一層薄的水膜,這當然要影響玻璃纖維和樹脂的粘接性能。尤其是玻璃纖維在拉絲紡織過程中,為了達到集束、潤滑、消除靜電等目的,常涂上一層侵潤劑,這種侵潤劑多數是石蠟類物質,它們存留在玻璃纖維表面上,對合成樹脂與玻璃纖維起隔離作用,妨礙兩者粘接。可見界面對玻璃鋼的性能影響很大。
界面有問題就需要處理。如在玻璃纖維表面覆蓋一層表面處理劑,從而使玻璃纖維和樹脂可以牢固地粘接在一起。這種方法是提高玻璃鋼基本性能很有效的途徑,國內外都在大力研究和采用。實踐證明,玻璃纖維及其織物,在經過表面處理劑處理后,不僅改善了玻璃纖維的耐磨、耐水、電絕緣性能,對玻璃鋼的強度,特別是潮濕情況下的強度提高更為顯著。此外,玻璃鋼與其它材料或玻璃鋼本身多次鋪層粘貼等也都有界面問題。
列如往金屬罐里層做玻璃鋼防腐貼襯,就需要把金屬罐內表面處理干凈,如去掉污垢、油污、水分和銹蝕層等,常采用噴砂、酸洗等處理辦法。如果金屬表面處理不好,玻璃鋼貼襯就會失敗。有時,還會遇到固化了的玻璃鋼層,再行粘接玻璃鋼,也會有界面問題。如采用分層固化工藝或者玻璃鋼破損維修等,都需要把玻璃鋼層表面進行處理,除去掉污垢、油、水等外,還需要把表面用的砂紙打毛以增大粘貼面積,否則,就會出現分層疵病。由此可見,影響玻璃鋼及其制品質量的因素,除了玻璃纖維和樹脂這兩大組分之外,界面也是非常重要的。
這三大要素,缺一不可,它們之間是密切關聯的,不可分割。我們所以稱它們為三大要素,這是長期實踐總結出來的，這也是玻璃鋼雕塑質保期長短的核心問題。玻璃鋼雕塑質保期與彈性影響由于玻璃鋼材質的彈性模量低，所以導致玻璃鋼雕塑會容易變形損壞，（FRP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（E=2.1E5）小10倍，因此在產品結構中常感到剛性不足，容易變形。）解決方法：我們可以將玻璃鋼雕塑做成薄殼結構、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變形情況。玻璃鋼輕質高強的性能，來源于較低的樹脂密度（澆鑄體密度1.27左右）以及玻璃纖維的高抗伸強度（普通鋼材的5倍以上）。
玻璃鋼的密度隨著樹脂含量的不同而有所不同。從高樹脂含量的玻璃氈制品到低樹脂含量的玻璃鋼纏繞制品（密度2.2），玻璃鋼的密度只有普碳鋼的1/4-1/5，比鋁還輕1/3左右。玻璃經高溫熔融、快速拉成細絲時，由于比表面積增大，玻璃纖維內部及表面就難以存在大缺陷，所以玻璃纖維的強度就非常高，常用的是無堿鋁硼硅酸鹽纖維。長期耐溫性與玻璃鋼雕塑質保期一般玻璃鋼材質（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，一般只在100℃以下使用；通用型環氧FRP在60℃以上，強度有明顯下降。我們在制作玻璃鋼雕塑時可以選擇耐高溫樹脂，使長期工作溫度在200~300℃是可能的，但比起金屬材質還是有很大差別。
選用碳纖維，有機硅樹脂，雙馬等樹脂復合耐溫比較高，環氧樹脂+玻璃纖維復合耐溫200度以下，不飽和聚酯樹脂+玻璃纖維復合耐溫100度以下。與所接觸介質還有密切關系。老化現象與玻璃鋼雕塑質保期老化現象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等作用下容易導致性能下降。為防止或延緩玻璃鋼制品的老化,延長制品的使用壽命,通常有兩種方法:一為在制品表面進行涂裝，使其表面有一種保護層,可抵抗光、氧、風吹雨打的侵蝕,從而延長制品的使用壽命;二為在基體樹脂中添加穩定劑(紫外線吸收劑、抗氧劑等)使樹脂穩定化。無論那種方法都需要穩定劑。
用于玻璃鋼的穩定劑大多為傳統的有機穩定劑。玻璃鋼制品的耐候性、耐磨性較差,硬度低,限制了其應用范圍。某些特殊應用環境,例如,外殼、容器、蓋子、貼面板等,對其表面質量的要求很高。隨著經濟的發展,市場上要求外觀美、性價比高的玻璃鋼制品。表面涂裝可使其表面美觀,經久耐用，提高產品的附加值,因此該類技術受到國內外的重視,成為該領域的一個研究熱點。
聚三氟乙烯涂層、防老化薄膜、富樹脂保護層對透明玻璃鋼的老化性能的影響。結果表明,聚三氟乙烯涂層對紫外線的防護效果最好,防老化薄膜次之,富樹脂保護層最差。熱塑性丙烯酸纖維素聚酯漆用于汽車、摩托車的面漆,取得良好的效果,涂層與基體樹脂粘合牢固,并通過一系列物理、化學指標的測驗,可滿足行業的要求,已工業化應用。聚烯烴降解歷程主要是熱氧游離基歷程,而聚酯除熱氧降解外,還發生醇解、水解等反應,這些反應在一定條件下可能成為主要因素。不飽和聚酯樹脂的玻璃鋼制品是一類通用型結構材料,其綜合性能好,用途廣泛,由于其耐候性較差,限制了其戶外應用,研究改善其老化性,延緩其老化進程,提高其附加值,擴大其應用范圍是提高其經濟效益的重要途徑。
剪切強度與玻璃鋼雕塑質保期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。1.將斷開的部位打磨成斜角（刨面）。2.觀察原材料是由幾層材料鋪成，及材料型號（雙軸向，單軸向，三軸向和材料單位面積重量）。3.鋪上對應材料，斷開的兩端重疊20mm左右。
4.刷上樹脂，注意樹脂要完全浸潤干玻纖和固化劑配比。5.鋪上滲透膜6.鋪上吸脂棉7.修復區四周粘口香糖膠，鋪上真空膜，插入真空管，接入真空機（或大功率吸塵器可達-0.2bar）8.用電熱毯加熱固化樹脂，固化時間根據樹脂型號而定。9.固化后拆除真空包，打磨噴漆。玻璃鋼的老化機理與玻璃鋼雕塑質保期玻璃鋼的老化，基本上是樹脂的老化。不飽和聚酯樹酯固化后，在長期使用中會發生老化現象，顏色變黃，發脆以致龜裂，表面失去光澤，強度下降，其他物理、化學性能也隨之下降。
影響樹脂老化的因素很多，與制品的使用條件如溫度、受力情況等直接相關。以下著重分析紫外光的作用、空氣中氧和臭氧的作用兩個方面的因素，并提出防老化的措施。（一）紫外光的作用不飽和聚酯樹脂固化后，在長期曝曬下會老化。光老化的原因來自兩方面：一方面，光的能量使樹脂的共價鍵發生斷裂；另一方面樹脂本身的不純性，造成了受破壞的突破口。結果使樹脂加速降解。
通過大氣層以后的太陽光有不同的波長。不同波長的光有不同的能量。樹脂中各種共價鍵有不同的鍵能，當一定波長的光，其能量超過某種共價鍵的鍵能時，就會使之斷裂。紫外光波長3，000―4，000A°，如被樹脂充分吸收后，能量可達71.5―95.3kcal/mol。有些共價鍵的斷裂需能量40―100kcal/mol，其相應波長為7，100―2，900A。
可見紫外光足可打斷這些共價鍵。這部分光的能量占整個太陽光能量的12%左右。它首先危害樹脂中的O―O鍵、C―Br鍵、C―C1鍵、C―O鍵。因此含鹵素的阻燃樹脂易變黃。樹脂中的酯鍵成為受攻擊薄弱點。
致于C―C鍵，能打斷它的光能只占5%，對于C―H、O―H、C=C、C=O鍵，其鍵能大于98kcal/mol，故不會遭到破壞。（二）空氣中氧和臭氧的作用氧化和臭氧使樹脂發生氧化降解、變色、表面龜裂以致剝落，電性能下降。在熱與光的聯合作用下老化加速。在室溫及避光時，老化進展緩慢。玻璃鋼鋼老化的主要特征玻璃鋼的老化性能，即長期性能，如耐腐蝕性能，就是在化學介質中工作時的長期性能，這種稱為“介質老化”，在大氣中的性能衰退叫“大氣老化”。
自1970年起，在廣州、哈爾濱10年玻璃鋼的老試驗就說明了老化的存在，總結老化試驗數據，可以得出如下結論：（一）彎曲強度，壓縮強度，沖擊韌性等性能變化不明顯，強度保留率高，拉伸強度次之；彈性模量的降低尤為緩慢。（二）氣候條件對玻璃鋼力學性能影響很大，高溫、高濕、太陽光強輻射會加速玻璃鋼的老化，同樣的玻璃鋼在不同地區使用，其壽命是不一樣的，北方地區老化速度較南方要慢。（三）與基體材料、增強材料、成型工藝有關，其中作為基體材料樹脂起關鍵作用。（四）增強材料對老化性能也有很大影響，無堿纖維比中堿的要好；高堿纖維最次。纖維的浸潤劑在其中影響很大。
尤其是在濕熱條件下使用最為明顯，差的纖維與樹脂親和差，對于濕熱條件下使用比較容易浸入水分，加速老化。（五）外觀變化最顯著，大氣曝曬后，光澤減退，顏色改變，個別的會發白，出現纖維裸露現象，但防護好的或選用適當材料的確能使用相當長的時間，而變化甚微。玻璃鋼常用的防老化措施對于玻璃鋼的耐候性問題，國內外同行都在做深入細致的研究，在查清老化機理的前提下，探索了很多抗老化的辦法，其主要辦法如下。（一）注意選擇樹脂、增強材料，把好選材設計關。（二）在樹脂中加入紫外光吸收劑，也稱光穩定劑。
（三）在玻璃鋼外表面涂刷膠衣樹脂、油漆、涂料，是保護玻璃鋼的方便而常用的方法，可有效控制其老化速度，大大提高其耐候性。（四）表面覆以織物，如施以1―2層有機纖維織物或玻璃纖維薄氈，樹脂量要飽和，也可增強其耐候性。玻璃鋼雕塑質保期老化的防治從前面的分析和總結可以看出，影響玻璃鋼耐老化性能的自然因素很復雜，但歸納起來有三種：物理因素，包括熱、光、電、高能輻射、機械應力等；化學作用，包括空氣、水、酸、堿、鹽霧等；生物因素包括微生物，昆蟲等。研究證明：在一般情況下，其中對玻璃鋼老化起主要作用的因素是陽光、空氣（主要是氧）、濕（包括水）、熱四種。玻璃鋼的老化主要表現在表面層的老化，因此可以對玻璃鋼施加表面涂層，如刷油漆，加膠衣樹脂，使用表面氈等措施，改善玻璃鋼的老化性能。
用氈制成的聚酯玻璃鋼有膠衣和無膠衣兩種情況下的自然老化情況，可以看出，加膠衣的玻璃鋼經五年大氣老化，光澤基本沒有消失，不加膠衣的玻璃鋼，經五年大氣老化后光澤降低到20%左右。由此看來，玻璃鋼管、罐的自然老化除與自然因素有關外，還與樹脂與玻璃纖維有關，特別是樹脂已是影響老化最大的因素，因而治理大氣老化問題，主要從樹脂著手。玻璃鋼雕塑質保期使用壽命探討玻璃鋼的耐老化及耐風化性能總體來講是好的，其耐腐蝕不生銹，低溫不脆，輕質高強等諸多性能還是非常優異的，經過多年的使用實踐證明，自然老化并未影響到玻璃鋼的使用，況且可以采取一些有效措施來防止和延緩老化。應用實踐證明：在常態下使用的玻璃鋼機械強度經過8―10年仍保持70―80%，電性能沒有明顯變化，美國有的雷達罩使用10年后，盡管外觀變化大，如樹脂脫落（無保護層），光澤變差，表面受到污染等，但介質損失角正切仍無變化；上海的工作艇下海10年，拉伸強度仍保留80%，彎曲強度60%以上，沖擊強度變化不大。十幾年來，材料工業發生了很大變化，無堿纖維的使用已非常普遍，樹脂的各性能有了更大的改善，其玻璃鋼產品預計會有更長的使用壽命。
玻璃鋼的耐候性，可以基本表現其老化性能，玻璃鋼的耐老化性能直接涉及到玻璃鋼雕塑的使用壽命。那么玻璃鋼雕塑質保期究竟能使用多少年，研究表明，只要采用正確的樹脂體系，對制品表面采取合理的防護措施，保證玻璃纖維與樹脂浸潤良好，工藝合理，就可以使聚酯玻璃鋼制品在室外條件下的使用壽命超過20年以上。如您對玻璃鋼雕塑質保期感興趣，可繼續閱讀：玻璃鋼動物雕塑、校園景觀雕塑價格、名人肖像雕塑創作、大型佛像神像雕塑價格、玻璃鋼卡通雕塑價格、園林景觀小品雕塑設計、雕塑藝術品設計、玻璃鋼商場美陳雕塑價格、玻璃鋼雕塑上色報價。
