?? 因为玻璃钢雕塑的轻质高强、耐腐性能高、电性能好、热性能好、可设计性好、工艺性优良等特点，成为城市广场雕塑公司的宠儿，但玻璃钢雕塑质保期有多长，成为很多人关心的问题。
? 专业的雕塑厂家不断在玻璃钢材质、漆面、保护措施等方面研究实验，了解到玻璃钢雕塑质保期主要与以下方面有重要影响。
玻璃钢雕塑质保期的三大要素
?? 我们所看到的玻璃钢雕塑内部都是有玻璃纤维、树脂、界面所组成，所以在这三方面一定要在质量与制作上非常精良，才能够延长玻璃钢雕塑质保期，当然漆面也非常重要，我们放在后面讲解。
(一)玻璃纤维对玻璃钢雕塑质保期影响
?? 玻璃纤维是玻璃钢中的主要承力部分,它不仅能够提高玻璃钢的强度和弹性模量,而且能够减少收缩变形,提高热变形温度和低温冲击强度等.列如306#聚酯树脂浇铸体,在加入50%的玻璃布后.拉伸强度可由50MPa提高到200MPa,拉伸模量可由3.9GPa提高到14GPa.
(二)合成树脂对玻璃钢雕塑质保期影响
? 合成树脂是玻璃钢的基体,松散的玻璃纤维靠它粘接成整体。合成树脂的好坏直接影响玻璃钢雕塑质保期限。
?? 树脂主要起传递应力作用,因此树脂对玻璃钢的强度起重要作用,尤其是抗压、弯曲、扭转、剪切强度更为显著。
?? 由于树脂是基体材料,它对玻璃钢的弹性模量、耐热性、电绝缘性、头电磁波性、耐化学腐蚀性、耐气候性、耐老化性等都有影响。
? 列如玻璃钢的耐化学液体侵蚀性和耐水性,主要取决于树脂基体的性能。通常不饱和聚酯树脂197#耐化学腐蚀较好,而1289#耐水较好。不同类型、不同牌号树脂其性能是不相同的。
?? 树脂含量对玻璃钢性能也有影响,通常树脂含量为20%-35%,这和成型方法、曾强材料品种有关。列如,缠绕和模压成型,树脂含量偏低,而手糊成型、树脂含量则稍高。强度层树脂含量稍低,通常可在25%-40%之间;耐腐蚀、防渗层树脂含量较高一般要超过50%用玻璃布作增强材料,树脂含量低于用玻璃毡。
用玻璃纤维表面毡作增强材料时。可达85%以上的富树脂含量。
(三)界面对玻璃钢雕塑质保期影响
所谓界面就是任何两相物质间的分界面。
?? 玻璃钢雕塑质保期的性能不仅与所用的增强材料、合成树脂有关,同时,很大程度上还和纤维与树脂之间界面粘合的好坏及耐久性有关。
?? 众所周知,玻璃纤维是一种圆柱状玻璃,表面也像玻璃那样光滑,而且表面还常牢固地吸附着一层薄的水膜,这当然要影响玻璃纤维和树脂的粘接性能。
?? 尤其是玻璃纤维在拉丝纺织过程中,为了达到集束、润滑、消除静电等目的,常涂上一层侵润剂,这种侵润剂多数是石蜡类物质,它们存留在玻璃纤维表面上,对合成树脂与玻璃纤维起隔离作用,妨碍两者粘接。可见界面对玻璃钢的性能影响很大。
?? 界面有问题就需要处理。如在玻璃纤维表面覆盖一层表面处理剂,从而使玻璃纤维和树脂可以牢固地粘接在一起。这种方法是提高玻璃钢基本性能很有效的途径,国内外都在大力研究和采用。实践证明,玻璃纤维及其织物,在经过表面处理剂处理后,不仅改善了玻璃纤维的耐磨、耐水、电绝缘性能,对玻璃钢的强度,特别是潮湿情况下的强度提高更为显著。
此外,玻璃钢与其它材料或玻璃钢本身多次铺层粘贴等也都有界面问题。
?? 列如往金属罐里层做玻璃钢防腐贴衬,就需要把金属罐内表面处理干净,如去掉污垢、油污、水分和锈蚀层等,常采用喷砂、酸洗等处理办法。
?? 如果金属表面处理不好,玻璃钢贴衬就会失败。有时,还会遇到固化了的玻璃钢层,再行粘接玻璃钢,也会有界面问题。如采用分层固化工艺或者玻璃钢破损维修等,都需要把玻璃钢层表面进行处理,除去掉污垢、油、水等外,还需要把表面用的砂纸打毛以增大粘贴面积,否则,就会出现分层疵病。
? 由此可见,影响玻璃钢及其制品质量的因素,除了玻璃纤维和树脂这两大组分之外,界面也是非常重要的。这三大要素,缺一不可,它们之间是密切关联的,不可分割。我们所以称它们为三大要素,这是长期实践总结出来的，这也是玻璃钢雕塑质保期长短的核心问题。
玻璃钢雕塑质保期与弹性影响
? 由于玻璃钢材质的弹性模量低，所以导致玻璃钢雕塑会容易变形损坏，（FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1E5）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。）
? 解决方法：我们可以将玻璃钢雕塑做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补变形情况。
?? 玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇铸体密度1.27左右）以及玻璃纤维的高抗伸强度（普通钢材的5倍以上）。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃毡制品到低树脂含量的玻璃钢缠绕制品（密度2.2），玻璃钢的密度只有普碳钢的1/4-1/5，比铝还轻1/3左右。玻璃经高温熔融、快速拉成细丝时，由于比表面积增大，玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷，所以玻璃纤维的强度就非常高，常用的是无碱铝硼硅酸盐纤维。
长期耐温性与玻璃钢雕塑质保期
?? 一般玻璃钢材质（FRP）不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。
? 我们在制作玻璃钢雕塑时可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的，但比起金属材质还是有很大差别。
? 选用碳纤维，有机硅树脂，双马等树脂复合耐温比较高，环氧树脂+玻璃纤维复合耐温200度以下，不饱和聚酯树脂+玻璃纤维复合耐温100度以下。与所接触介质还有密切关系。
老化现象与玻璃钢雕塑质保期
? 老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
为防止或延缓玻璃钢制品的老化,延长制品的使用寿命,通常有两种方法:
?? 一为在制品表面进行涂装，使其表面有一种保护层,可抵抗光、氧、风吹雨打的侵蚀,从而延长制品的使用寿命;
? 二为在基体树脂中添加稳定剂(紫外线吸收剂、抗氧剂等)使树脂稳定化。无论那种方法都需要稳定剂。用于玻璃钢的稳定剂大多为传统的有机稳定剂。
?? 玻璃钢制品的耐候性、耐磨性较差,硬度低,限制了其应用范围。某些特殊应用环境,例如,外壳、容器、盖子、贴面板等,对其表面质量的要求很高。
?? 随着经济的发展,市场上要求外观美、性价比高的玻璃钢制品。表面涂装可使其表面美观,经久耐用，提高产品的附加值,因此该类技术受到国内外的重视,成为该领域的一个研究热点。
聚三氟乙烯涂层、防老化薄膜、富树脂保护层对透明玻璃钢的老化性能的影响。
结果表明,聚三氟乙烯涂层对紫外线的防护效果最好,防老化薄膜次之,富树脂保护层最差。
? 热塑性丙烯酸纤维素聚酯漆用于汽车、摩托车的面漆,取得良好的效果,涂层与基体树脂粘合牢固,并通过一系列物理、化学指标的测验,可满足行业的要求,已工业化应用。
?? 聚烯烃降解历程主要是热氧游离基历程,而聚酯除热氧降解外,还发生醇解、水解等反应,这些反应在一定条件下可能成为主要因素。
? 不饱和聚酯树脂的玻璃钢制品是一类通用型结构材料,其综合性能好,用途广泛,由于其耐候性较差,限制了其户外应用,研究改善其老化性,延缓其老化进程,提高其附加值,扩大其应用范围是提高其经济效益的重要途径。
剪切强度与玻璃钢雕塑质保期
? 层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
1.将断开的部位打磨成斜角（刨面）。
2.观察原材料是由几层材料铺成，及材料型号（双轴向，单轴向，三轴向和材料单位面积重量）。
3.铺上对应材料，断开的两端重叠20mm左右。
4.刷上树脂，注意树脂要完全浸润干玻纤和固化剂配比。
5.铺上渗透膜
6.铺上吸脂棉
?? 7.修复区四周粘口香糖胶，铺上真空膜，插入真空管，接入真空机（或大功率吸尘器可达-0.2bar）
8.用电热毯加热固化树脂，固化时间根据树脂型号而定。
9.固化后拆除真空包，打磨喷漆。
玻璃钢的老化机理与玻璃钢雕塑质保期
?? 玻璃钢的老化，基本上是树脂的老化。不饱和聚酯树酯固化后，在长期使用中会发生老化现象，颜色变黄，发脆以致龟裂，表面失去光泽，强度下降，其他物理、化学性能也随之下降。
? 影响树脂老化的因素很多，与制品的使用条件如温度、受力情况等直接相关。以下着重分析紫外光的作用、空气中氧和臭氧的作用两个方面的因素，并提出防老化的措施。
（一）紫外光的作用
? 不饱和聚酯树脂固化后，在长期曝晒下会老化。光老化的原因来自两方面：一方面，光的能量使树脂的共价键发生断裂；另一方面树脂本身的不纯性，造成了受破坏的突破口。结果使树脂加速降解。
?? 通过大气层以后的太阳光有不同的波长。不同波长的光有不同的能量。树脂中各种共价键有不同的键能，当一定波长的光，其能量超过某种共价键的键能时，就会使之断裂。紫外光波长3，000―4，000A°，如被树脂充分吸收后，能量可达71.5―95.3kcal/mol。
? 有些共价键的断裂需能量40―100kcal/mol，其相应波长为7，100―2，900A。可见紫外光足可打断这些共价键。这部分光的能量占整个太阳光能量的12%左右。它首先危害树脂中的O―O键、C―Br键、C―C1键、C―O键。因此含卤素的阻燃树脂易变黄。
?? 树脂中的酯键成为受攻击薄弱点。致于C―C键，能打断它的光能只占5%，对于C―H、O―H、C=C、C=O键，其键能大于98kcal/mol，故不会遭到破坏。
（二）空气中氧和臭氧的作用
? 氧化和臭氧使树脂发生氧化降解、变色、表面龟裂以致剥落，电性能下降。在热与光的联合作用下老化加速。在室温及避光时，老化进展缓慢。
玻璃钢钢老化的主要特征
?? 玻璃钢的老化性能，即长期性能，如耐腐蚀性能，就是在化学介质中工作时的长期性能，这种称为“介质老化”，在大气中的性能衰退叫“大气老化”。自1970年起，在广州、哈尔滨10年玻璃钢的老试验就说明了老化的存在，总结老化试验数据，可以得出如下结论：
? （一）弯曲强度，压缩强度，冲击韧性等性能变化不明显，强度保留率高，拉伸强度次之；弹性模量的降低尤为缓慢。
?? （二）气候条件对玻璃钢力学性能影响很大，高温、高湿、太阳光强辐射会加速玻璃钢的老化，同样的玻璃钢在不同地区使用，其寿命是不一样的，北方地区老化速度较南方要慢。
（三）与基体材料、增强材料、成型工艺有关，其中作为基体材料树脂起关键作用。
? （四）增强材料对老化性能也有很大影响，无碱纤维比中碱的要好；高碱纤维最次。纤维的浸润剂在其中影响很大。尤其是在湿热条件下使用最为明显，差的纤维与树脂亲和差，对于湿热条件下使用比较容易浸入水分，加速老化。
?? （五）外观变化最显著，大气曝晒后，光泽减退，颜色改变，个别的会发白，出现纤维裸露现象，但防护好的或选用适当材料的确能使用相当长的时间，而变化甚微。
玻璃钢常用的防老化措施
? 对于玻璃钢的耐候性问题，国内外同行都在做深入细致的研究，在查清老化机理的前提下，探索了很多抗老化的办法，其主要办法如下。
（一）注意选择树脂、增强材料，把好选材设计关。
（二）在树脂中加入紫外光吸收剂，也称光稳定剂。
?? （三）在玻璃钢外表面涂刷胶衣树脂、油漆、涂料，是保护玻璃钢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）表面覆以织物，如施以1―2层有机纤维织物或玻璃纤维薄毡，树脂量要饱和，也可增强其耐候性。
玻璃钢雕塑质保期老化的防治
? 从前面的分析和总结可以看出，影响玻璃钢耐老化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、盐雾等；生物因素包括微生物，昆虫等。
?? 研究证明：在一般情况下，其中对玻璃钢老化起主要作用的因素是阳光、空气（主要是氧）、湿（包括水）、热四种。
?? 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，加胶衣树脂，使用表面毡等措施，改善玻璃钢的老化性能。用毡制成的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。
? 由此看来，玻璃钢管、罐的自然老化除与自然因素有关外，还与树脂与玻璃纤维有关，特别是树脂已是影响老化最大的因素，因而治理大气老化问题，主要从树脂着手。
玻璃钢雕塑质保期使用寿命探讨
?? 玻璃钢的耐老化及耐风化性能总体来讲是好的，其耐腐蚀不生锈，低温不脆，轻质高强等诸多性能还是非常优异的，经过多年的使用实践证明，自然老化并未影响到玻璃钢的使用，况且可以采取一些有效措施来防止和延缓老化。
?? 应用实践证明：在常态下使用的玻璃钢机械强度经过8―10年仍保持70―80%，电性能没有明显变化，美国有的雷达罩使用10年后，尽管外观变化大，如树脂脱落（无保护层），光泽变差，表面受到污染等，但介质损失角正切仍无变化；上海的工作艇下海10年，拉伸强度仍保留80%，弯曲强度60%以上，冲击强度变化不大。
?? 十几年来，材料工业发生了很大变化，无碱纤维的使用已非常普遍，树脂的各性能有了更大的改善，其玻璃钢产品预计会有更长的使用寿命。
? 玻璃钢的耐候性，可以基本表现其老化性能，玻璃钢的耐老化性能直接涉及到玻璃钢雕塑的使用寿命。那么玻璃钢雕塑质保期究竟能使用多少年，研究表明，只要采用正确的树脂体系，对制品表面采取合理的防护措施，保证玻璃纤维与树脂浸润良好，工艺合理，就可以使聚酯玻璃钢制品在室外条件下的使用寿命超过20年以上。
?? 金兰园林景观公司专注于城市景观雕塑的设计与定制，主要服务：城市地标雕塑、广场不雕塑、公园雕塑、道路转盘雕塑、高速出口雕塑、景区大型雕塑及红色文化雕塑等，根据业主方的需求，采用艺术化表现原创性设计，运用不同材质表现，如玻璃钢、石材、铜、不锈钢、水泥等，打造具有文化感、艺术感、现代感的城市景观雕塑文化建设。
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