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胶衣泛白分析与说明

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-15  来源:山川复合材料  浏览次数:422
核心提示:由于胶衣涂层的耐水性不好,水分子穿过胶衣层,在其后形成一层水分子膜。又因胶衣层比较厚,水分子不容易扩散回空气中。经太阳光照射到水分子膜后再反射时,人眼接受该反射光便感觉到胶衣泛白。每种颜色的折射指数不同,所以遇水泛白现象不是每个胶衣颜色都会发生,同样条件下蓝、绿、紫、红、黄和中灰色比较容易发生。
 胶衣(Gel Coat), 是在不饱和聚酯树脂(UPR)中加入颜料、填料、触变剂等,应用于卫浴、船艇等表面的涂层。 有些鲜艳颜色的胶衣,在水环境或水汽环境中,胶衣涂层表面会有泛白现象。


遇水泛白 

 

遇水泛白原因分析

由于胶衣涂层的耐水性不好,水分子穿过胶衣层,在其后形成一层水分子膜。又因胶衣层比较厚,水分子不容易扩散回空气中。经太阳光照射到水分子膜后再反射时,人眼接受该反射光便感觉到胶衣泛白。每种颜色的折射指数不同,所以遇水泛白现象不是每个胶衣颜色都会发生,同样条件下蓝、绿、紫、红、黄和中灰色比较容易发生。


泛白现象 

▲胶衣遇水泛白现象示意图

 

遇水泛白的影响因素

•  胶衣基体树脂耐水性:将三种类型的灰色胶衣浸渍在65℃恒温水浴1小时后。实验可得:胶衣基体树脂类型不同,吸水性也有差别。三种胶衣基体树脂中间苯新戊二醇的耐水性最好,间苯次之,邻苯的耐水性最差。如果有防雨水泛白要求的玻璃钢制品最好使用间苯/新戊二醇胶衣。


邻苯胶衣 

 

•  填料吸水性的影响:胶衣配方中有一定量的填料,不仅可以降低成本,还能提供强度;有的还会帮助颜料在胶衣体系中的分散,减少沉降的发生。但填料也会带来一些隐患,如填料可能吸水,从而造成胶衣易吸水泛白。

性能表 

▲深色胶衣遇水泛白测试结果

 

选择间苯新戊二醇型树脂为基体树脂,选择吸水率不同的两种填料配置两种胶衣基料,可以配置成四种玻璃钢板,同样的温水浴条件下,1小时后取出擦干,再用色差仪观察胶衣深浅度L值的变化,如表。无论颜色,吸水率高的填料胶衣L值发生的变化比较大,绿色约2.8,深蓝约4.9。可以说明这两种胶衣都发生了遇水泛白现象。对于吸水率低的两种胶衣L值变化较小,尤其是绿色基本没有变化。所以,在遇水环境中,胶衣配方填料的选择也很重要。

 

•  胶衣固化度的影响:遇水泛白现象主要与耐水性有关。除了依靠材料本身,耐水性还依赖于胶衣实际涂装时,固化度是否已经有一定的程度就处于有水的环境中。以下实验是分别在间苯型胶衣中加入1.4%和2.3%的固化剂,用空气喷枪喷涂胶衣层,控制胶衣湿膜厚度为600微米,用四层400克毡糊制各制两块玻璃钢板,等积层树脂固化后当天脱模,样板室温放置。一块样板隔天水磨,水磨表面结果见下图。


对比 

▲左图:脱模后隔天,不同固化剂比例胶衣水磨测试

▲右图:脱模后隔两天,不同固化剂比例胶衣水磨测试

 

从左图,可以看到当固化剂用量在1.4%的时候,脱模后隔天水磨胶衣表面有泛白的现象,当固化剂用量在2.3%的时候,隔天水磨胶衣表面没有发生泛白现象。从右图,可以看到当固化剂用量在1.4%的时候,脱模后隔两天水磨胶衣表面依然有泛白的现象,固化剂用量在2.3%的时候,隔两天水磨胶衣表面还是没有发生泛白现象。实验说明:虽然胶衣基体树脂的耐遇水泛白性能不是最好,但因为固化剂比例不同,在有水的环境中,即使只是水磨,固化剂比例低,胶衣还是会有遇水泛白现象;而当固化剂比例有所提高,保证胶衣有一定的固化度,还是可以对防雨水泛白有所帮助。一块样板隔两天水磨,水磨表面结果见图7.4。

 

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▲不同固化剂比例胶衣巴氏硬度发展

 

再依据标准ASTM 2583《使用巴氏硬度计测试硬塑料压痕硬度的测试方法》,用巴氏硬度计来检验胶衣的固化度,结果见上表。当固化剂加入量在1.4%时,隔天测巴氏硬度为30,而2.3%加入量的时候隔天巴氏硬度可以达到40,隔两天后1.4%固化剂样板巴氏硬度上升到36,2.3%固化剂样板巴氏硬度保持在40,将这两块样板后固化,发现巴氏硬度都没有发生变化,这个现象说明2.3%加入量的固化度隔天就可以达到一定程度,而1.4%固化剂加入量的固化度隔天还不能到一定程度,即使隔两天后有一定的上涨,但因为水磨引入水的关系,即使有比较强的后固化,固化度还是不够完全。


微信图片_20180628095920.jpg 

 

遇水泛白的改善与小结

当胶衣发生了泛白现象,一定是接触到水或者水汽。为了避免,就先要了解玻璃钢制品的应用,是否长期被置于有水的环境中;选择的胶衣的耐水性如何;是否选择了间苯新戊二醇型胶衣;胶衣是否有吸水率高的填料。如果胶衣的类型和吸水率有一定的保障,还有泛白现象的产生,可能是胶衣操作过程的控制问题,包括:胶衣标准固化剂,固化剂的比例,凝胶固化时间要与周围环境以及操作工艺相匹配等。

 

总而言之,可以归结为以下几点:

1.胶衣本身的耐水性要符合制品的要求

2.操作过程要注意胶衣的固化度,必要时须进烘箱

3.选择喷涂工艺,压缩空气须除水除油,管路通畅

3.玻璃钢糊制好后应放置一段时间,等一定固化度后再投入使用

4.制品最好不要露天堆放,尽可能在有顶棚的场所

5.不要着急贴塑料薄膜,贴薄膜也要注意透气性

 
关键词: 胶衣 胶衣泛白
 
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