玻璃钢在海水环境下的弯曲性能研究

 
1 前 言
      玻璃纤维／不饱和聚酯树脂基复合材料具有较高的性价比，越来越多的应用到许多工业领域。不饱和聚酯树脂的玻璃钢由于有较好的工艺性能，而且价格比环氧树脂低，因而在船舶工业中应用越来越广泛。在我国，玻璃钢渔船是重点发展玻璃钢船种之一，随着人们生活水平提高和玻璃钢工业的进一步发展，玻璃钢游艇将会是玻璃钢船种另一个发展重点。t玻璃钢船舶的应用环境使其不可避免地受到海水的侵蚀，因此，研究其在海水环境下的力学性能具有重要的实用价值。国内外对玻璃纤维／不饱和聚酯树脂基复合材料的海水浸泡弯曲性能研究见诸报道的文献不多。
2 实验部分
2．1 材料准备
     树脂：韧性树脂，不饱和聚酯树脂 196s，促进剂为环烷酸钴，引发剂为过氧化甲已酮，天津合成材料 厂生产。
     人工海水盐：天津市玉龙海水晶厂生产。 增强纤维：由天津玻璃纤维公司生产的无碱平纹玻璃布，其有关参数如表 1所示。 
          
2．2 试样的制备
       采用 VARI(vacuum assisted resin infusion)工艺进 行了玻璃纤维复合材料层合板的制作，尺寸为 30cm ×30cm。在真空状态下排除玻璃纤维布中的气体， 利用内外压力差促使树脂的流动渗透，实现对布的
浸渍，并在室温下固化成型，形成 0度铺层的两层玻璃纤维层合板。将制成的层合板裁成测试规定的尺寸，长度方向沿玻璃布的经向。
2．3 实验方法
      材料的海水浸泡实验参照我国的 GB2575—8标准(玻璃钢水浸试验方法)进行，室温下，将试样分四组浸泡在人工海水中，进行不同天数的处理(0、7、14、21天)，每组有八个测试试样。配置的人工海水的盐度为 3．4％一3．5％(海水盐度)，即一千克海水中含 34—35克盐分，pH值为 6．40。
2．4 弯曲性能测试
2．4．1 弯曲测试仪器
      弯曲性能试验测试标准参考 GB3356／1982和GB1449—83。采用简支梁三点弯曲试验法，常温条件下测量，具体装置如图 1所示。
                
2．4．3 弯曲性能计算公式
       试验过程中，试样在载荷作用下产生弯曲变形试样上任一点的挠度与试样和载荷的类型有关，弯曲形式如图 3所示 。 
           

    上图中，弯曲挠度的测量由直尺直接读出。 弯曲模量根据下列公式计算 
        
3 结果分析
3．1 实验结果 
      试经人工海水浸泡不同天数后的弯曲模量变化情况如图4所示。