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    膠衣泛白分析與說明

    放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-15  來源:山川復合材料  瀏覽次數:399
    核心提示:由于膠衣涂層的耐水性不好,水分子穿過膠衣層,在其后形成一層水分子膜。又因膠衣層比較厚,水分子不容易擴散回空氣中。經太陽光照射到水分子膜后再反射時,人眼接受該反射光便感覺到膠衣泛白。每種顏色的折射指數不同,所以遇水泛白現象不是每個膠衣顏色都會發生,同樣條件下藍、綠、紫、紅、黃和中灰色比較容易發生。
     膠衣(Gel Coat), 是在不飽和聚酯樹脂(UPR)中加入顏料、填料、觸變劑等,應用于衛浴、船艇等表面的涂層。 有些鮮艷顏色的膠衣,在水環境或水汽環境中,膠衣涂層表面會有泛白現象。


    遇水泛白 

     

    遇水泛白原因分析

    由于膠衣涂層的耐水性不好,水分子穿過膠衣層,在其后形成一層水分子膜。又因膠衣層比較厚,水分子不容易擴散回空氣中。經太陽光照射到水分子膜后再反射時,人眼接受該反射光便感覺到膠衣泛白。每種顏色的折射指數不同,所以遇水泛白現象不是每個膠衣顏色都會發生,同樣條件下藍、綠、紫、紅、黃和中灰色比較容易發生。


    泛白現象 

    ▲膠衣遇水泛白現象示意圖

     

    遇水泛白的影響因素

    •  膠衣基體樹脂耐水性:將三種類型的灰色膠衣浸漬在65℃恒溫水浴1小時后。實驗可得:膠衣基體樹脂類型不同,吸水性也有差別。三種膠衣基體樹脂中間苯新戊二醇的耐水性最好,間苯次之,鄰苯的耐水性最差。如果有防雨水泛白要求的玻璃鋼制品最好使用間苯/新戊二醇膠衣。


    鄰苯膠衣 

     

    •  填料吸水性的影響:膠衣配方中有一定量的填料,不僅可以降低成本,還能提供強度;有的還會幫助顏料在膠衣體系中的分散,減少沉降的發生。但填料也會帶來一些隱患,如填料可能吸水,從而造成膠衣易吸水泛白。

    性能表 

    ▲深色膠衣遇水泛白測試結果

     

    選擇間苯新戊二醇型樹脂為基體樹脂,選擇吸水率不同的兩種填料配置兩種膠衣基料,可以配置成四種玻璃鋼板,同樣的溫水浴條件下,1小時后取出擦干,再用色差儀觀察膠衣深淺度L值的變化,如表。無論顏色,吸水率高的填料膠衣L值發生的變化比較大,綠色約2.8,深藍約4.9。可以說明這兩種膠衣都發生了遇水泛白現象。對于吸水率低的兩種膠衣L值變化較小,尤其是綠色基本沒有變化。所以,在遇水環境中,膠衣配方填料的選擇也很重要。

     

    •  膠衣固化度的影響:遇水泛白現象主要與耐水性有關。除了依靠材料本身,耐水性還依賴于膠衣實際涂裝時,固化度是否已經有一定的程度就處于有水的環境中。以下實驗是分別在間苯型膠衣中加入1.4%和2.3%的固化劑,用空氣噴槍噴涂膠衣層,控制膠衣濕膜厚度為600微米,用四層400克氈糊制各制兩塊玻璃鋼板,等積層樹脂固化后當天脫模,樣板室溫放置。一塊樣板隔天水磨,水磨表面結果見下圖。


    對比 

    ▲左圖:脫模后隔天,不同固化劑比例膠衣水磨測試

    ▲右圖:脫模后隔兩天,不同固化劑比例膠衣水磨測試

     

    從左圖,可以看到當固化劑用量在1.4%的時候,脫模后隔天水磨膠衣表面有泛白的現象,當固化劑用量在2.3%的時候,隔天水磨膠衣表面沒有發生泛白現象。從右圖,可以看到當固化劑用量在1.4%的時候,脫模后隔兩天水磨膠衣表面依然有泛白的現象,固化劑用量在2.3%的時候,隔兩天水磨膠衣表面還是沒有發生泛白現象。實驗說明:雖然膠衣基體樹脂的耐遇水泛白性能不是最好,但因為固化劑比例不同,在有水的環境中,即使只是水磨,固化劑比例低,膠衣還是會有遇水泛白現象;而當固化劑比例有所提高,保證膠衣有一定的固化度,還是可以對防雨水泛白有所幫助。一塊樣板隔兩天水磨,水磨表面結果見圖7.4。

     

    微信圖片_20180628095914.jpg 

    ▲不同固化劑比例膠衣巴氏硬度發展

     

    再依據標準ASTM 2583《使用巴氏硬度計測試硬塑料壓痕硬度的測試方法》,用巴氏硬度計來檢驗膠衣的固化度,結果見上表。當固化劑加入量在1.4%時,隔天測巴氏硬度為30,而2.3%加入量的時候隔天巴氏硬度可以達到40,隔兩天后1.4%固化劑樣板巴氏硬度上升到36,2.3%固化劑樣板巴氏硬度保持在40,將這兩塊樣板后固化,發現巴氏硬度都沒有發生變化,這個現象說明2.3%加入量的固化度隔天就可以達到一定程度,而1.4%固化劑加入量的固化度隔天還不能到一定程度,即使隔兩天后有一定的上漲,但因為水磨引入水的關系,即使有比較強的后固化,固化度還是不夠完全。


    微信圖片_20180628095920.jpg 

     

    遇水泛白的改善與小結

    當膠衣發生了泛白現象,一定是接觸到水或者水汽。為了避免,就先要了解玻璃鋼制品的應用,是否長期被置于有水的環境中;選擇的膠衣的耐水性如何;是否選擇了間苯新戊二醇型膠衣;膠衣是否有吸水率高的填料。如果膠衣的類型和吸水率有一定的保障,還有泛白現象的產生,可能是膠衣操作過程的控制問題,包括:膠衣標準固化劑,固化劑的比例,凝膠固化時間要與周圍環境以及操作工藝相匹配等。

     

    總而言之,可以歸結為以下幾點:

    1.膠衣本身的耐水性要符合制品的要求

    2.操作過程要注意膠衣的固化度,必要時須進烘箱

    3.選擇噴涂工藝,壓縮空氣須除水除油,管路通暢

    3.玻璃鋼糊制好后應放置一段時間,等一定固化度后再投入使用

    4.制品最好不要露天堆放,盡可能在有頂棚的場所

    5.不要著急貼塑料薄膜,貼薄膜也要注意透氣性

     
    關鍵詞: 膠衣 膠衣泛白
     
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