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常见FRP缺陷与原因分析

2024/3/16 2:58:55发布21次查看
常见frp缺陷与原因分析
frp缺陷很多,为方便各位读者对比外文资料中关于frp缺陷的描述,笔者这里将常见的frp缺陷的中英文列举如下:砂眼、针孔、剥离、片状(<30mm2)剥落、块状(≥30mm2)剥落、鼓泡隆起、膨润溶涨、软化、变色、白化、粉化、龟裂、银纹、深裂纹、磨损/损耗、线性外部损伤、点状外部损伤、变形、脆化、翘曲、表面发黏。
frp设计上导致缺陷的可能的原因有基材含水量超标、基材设备整体处于动态或施工后设备本身变形、基材设备内应力未消除导致施工后应力集中释放、设备整体受撞击或冲击、介质高速流动且流速变化、介质流体冲击frp器壁的角度位置发生变化、frp内外温差变化频率过大、frp内外压差剧烈变化等。
使用frp过程中导致缺陷的可能的原因有搬运或安装不当、外部重量冲击、运输过程热量冲击、点检损伤、储存不当等。
使用过程由环境导致缺陷的可能原因有气候、药品介质浸透、使用环境中介质的溶出、使用过程中frp中物质的析出、使用过程中药物介质本身的化学变化、使用过程中药物介质的溶涨膨润、药物本身受环境应力影响、药物介质中含预先未知有的固体状的杂质并产生frp内壁冲击、动态药物介质、介质流动过程可能带来的静电等。
分析每种缺陷的可能原因,在每个环节进行预防工作;一旦发生某种缺陷,大部分可以有补救措施,如不能补救,也需分析出原因,在下一次成型操作上避免同样缺陷;具体的对策措施根据原因各不相同,在此不赘述。
施工中导致缺陷的可能的原因有气泡未赶净、异物混入、含浸不足、膜厚不足、膜厚过大、基材处理不足、底涂层与基材附着力不够、树脂固化不充分、发热过大或发热集中、空干剂未加或不足等。
从产生气泡的来源来分类。
(1)树脂本身产生的气泡,有两种,主要是“钴水/过氧化甲乙酮”加进去后,氧化还原反应,常温固化体系,气泡是必定有,只是多少的问题。
(2)外界导入的气泡,这里就有很多来源:搅拌带入的、层铺时布没拉平、基材的不平整、纤维空隙、压赶气泡时等。
先分析(1),由树脂本身带入的气泡,怎么去大限度降低这个因素,从以下几点入手。
①树脂本身的黏度。黏度大,气泡肯定难以逸出,但是黏度大小是树脂商决定的,因此工程方是不可能去改变什么,千万不要动不动就以加苯乙烯稀料来解决黏度大导致的施工困难,加入过多苯乙烯,终的frp过脆,力学性能和耐腐蚀性能都受到严重影响。乙烯基酯树脂选择的稀料,一般为苯乙烯,不可选择丙酮、甲苯、二甲苯、甲乙酮、环己酮等作为稀料,应在混合配料时同促进剂一起加入,不可超过树脂供应商规定的上限。在整体强度和耐热要求较为苛刻的地方,不可随意添加苯乙烯稀料,需要得到树脂供应商的同意。
②树脂商本身在树脂中是否添加有消泡剂之类的助剂。绝大部分常规的树脂产品,是不会添加的,那样无疑会增加成本,但有特殊要求的客户可选择补加。加了消泡剂的话,肯定对消泡有帮助。这个一般只有供应商告诉你,你才知道,否则作为施工者是不可能知道的。
③树脂固化体系。这是相当重要的一点,树脂本身的活性,施工者是没法决定的,但是你可以决定使用的固化体系。一般的蓝白水体系,气泡肯定会较多,尤其是目前市面上过氧化甲乙酮的双氧水含量普遍较高的现状下,气泡都很多。
④使用bpo和dma体系,没有多少气泡,但是有更多的弊端,相比蓝白水体系,其常温固化固化度不足、固化物泛黄等。
⑤目前国内一些厂家已经推出“无气泡固化剂”。
再分析(2),外界导入的气泡需要降到蕞低,主要注意如下一些细节。
①蓝白水的配比合理;气泡的逸出需要一定时间,树脂需要熟化后再使用。
②压赶气泡的工夫是锻炼出来的,更是工人的责任心的体现。
③“工欲善其事,必先利其器”。压赶气泡,不仅需要采用毛刷或硬毛猪鬃辊,必要时还需使用四氟辊、金属辊,刮刀等工具。
④不要过于追求积层的速度,不要过于追求铺布的速度,那样必定会有气泡的。蕞底层的气泡,尤其是小气泡形成了,开始没赶压*,到积了几层之后,就很难再赶走了。
⑤纤维的选择也很重要,布不易浸透,毡较容易浸透,规格越大的纤维连续材料,越难脱泡,越需要工人的责任心,越需要配料人员把握可使时间的尺度。
⑥如果施工时不是使用树脂胶液,而是使用树脂胶料,即树脂中加入了粉料,这样的话,粉料的加入不利于气泡的逸出;在桶里面加入粉料搅拌时,搅拌杆太浅,容易导入过多气泡。
⑦不平整的特殊部位,更容易挤压缝隙,导致气泡难易逸出,这时需要施工监督者认真监督,一定要用腻子或其他必要的办法将其补平填实,否则后面再想赶净气泡几乎不可能了。
⑧搭接边界时刷树脂和赶气泡时,也是易产生气泡的时候,这时需要工人不要嫌麻烦,在搭边地方多重复地压几遍。
⑨表面毡上面涂时,面涂的树脂含量不要太省,加入过多粉料肯定会不利于终的气泡逸出和平整度。
⑩通常施工人员作假的方法,或者说掩盖瑕疵的方法主要是加入黑色或者其他有色的粉料,使终的frp看不透,下面或底下的气泡,即便有,业主和监理也看不出来了。挑气泡的毛病只能仅仅在表面那一层可以看得出来的地方挑了。
对于ver-frp手糊成型时小气泡的清除,前提是先做好压赶气泡工作,除此之外,可以继续改善的方向有如下几个。
①在双氧水含量较低的过氧化甲乙酮或者“无气泡”固化剂上做文章。
②树脂加完“蓝白水”后,熟化时间拉长些,对于看不见的小气泡的逸出有好处,这就需要尽量达到凝胶慢、凝胶之后固化快的效果,否则熟化时间拉长了,施工时间就不够用了。
③尝试消泡剂的添加,但这会增加成本。
④纤维的不同,遮盖效果也不同,对终看到的小气泡多少也有感官上的影响,这就是很多人在面涂上加一两层表面毡,乃至做成深色面层的原因。
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