玻璃鋼材料五個常用溫度的概念辨析

東來種樹

玻璃鋼材料五個常用溫度的概念辨析：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，樹脂基復合材料的應用越來越廣，但是對于作為樹脂基復合材料主體材料樹脂的很多性能概念人們還是混淆不清，不能很好的利用各種樹脂的特性為人們服務(wù)，特別是各種溫度指標特性的了解。熱固性樹脂的溫度指標很多，例如：熱變形溫度、馬丁耐熱、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、絕緣耐熱等級、熱扭轉(zhuǎn)溫度、脆化溫度、失強溫度等，我們在本文中就著重對樹脂的熱變形溫度、馬丁耐熱、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、絕緣耐熱等級以及耐腐蝕使用溫度五個溫度概念辨析，而對其它概念就不一一加以贅述，幫助人們在使用過程中理清頭緒，正確選擇樹脂，有效應用于實際生產(chǎn)。
　　1.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
　　熱固性樹脂固化物均是線性非晶相高聚物，線性非晶相高聚物由于溫度改變(在一定應力下)可呈現(xiàn)三種力學狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。
　　當溫度較高時，大分子和鏈段都能進行熱運動。這時高聚物成為粘流態(tài)，受外力作用時，分子間相互滑動而產(chǎn)生形變；除去外力后，不能回復原狀，所以形變是不可逆的，這種形變稱為粘性流動形變或塑性形變，出現(xiàn)這種形變的溫度稱為流動溫度Tf，這種狀態(tài)成為粘流態(tài)(又叫塑性態(tài))。如果把處于粘流態(tài)的高聚物逐漸降低溫度。粘度也就逐漸增大，最后呈彈性狀態(tài)，加應力時產(chǎn)生緩慢的形變，解除外力后又能緩慢地回復原狀，這種狀態(tài)叫高彈態(tài)。當溫度繼續(xù)下降，高聚物變得越來越硬，在外力作用時只產(chǎn)生很小的形變這種狀態(tài)叫玻璃態(tài)。熱固性樹脂固化物是在玻璃態(tài)使用的，所以Tg愈高愈好，也是衡量樹脂耐熱性的一個指標。如：高交聯(lián)環(huán)氧乙烯基樹脂的Tg=190℃，就具有高耐熱性，在煙氣脫硫工業(yè)中可以承受200℃的高溫。
　　測量玻璃化溫度常用的方法有：熱機械分析法(TMA)、差熱分析法(DTA)和示差掃描量熱法(DSC)三種。它們的測試方法原理不同，因而測試結(jié)果相差較大，不能相比。天和樹脂  不飽和聚酯樹脂專家點擊查看檢測中心
　　另外，經(jīng)過退火(即加熱后處理)的樹脂制品，玻璃化溫度會提高，這是由于制品的內(nèi)應力經(jīng)過退火升溫已經(jīng)消除了的緣故。
　　2.熱變形溫度和馬丁耐熱
　　2.1熱變形溫度
　　熱變形溫度(全稱負荷熱變形溫度，英文縮寫：HDT)是指對浸在120℃/h的升溫速率升溫的導熱的液體介質(zhì)中的一定尺寸的矩形樹脂試樣施以規(guī)定負荷(1.81N/mm2或0.45 N/mm2)，試樣中點的變形量達到與試樣高度相對應的規(guī)定值時的溫度。需要注意：不同的負荷值所確定的熱變形溫度值是不同的，而且沒有可比性，所以測定熱變形溫度值一定要指出所用規(guī)定負荷數(shù)值(即所采用的標準)。熱變形溫度是衡量塑料(樹脂)耐熱性的主要指標之一，現(xiàn)在世界各地的大部分塑料(樹脂)產(chǎn)品的標準中，都有熱變形溫度這一指標作為產(chǎn)品質(zhì)量指標，但它不是最高使用溫度，最高使用溫度是應根據(jù)制品的受力情況及使用要求等綜合因素來確定。
　　測量熱變形溫度的標準很多，國內(nèi)現(xiàn)在常見的有：中國國標(GB)、美國材料試驗學會標準(ASTM)、國際標準化組織標準(ISO)、歐共體標準等，由于各標準所規(guī)定的測試方法、單位系統(tǒng)等有所區(qū)別，所以測試結(jié)果也有所不同的。例如：國外某知名品牌酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂產(chǎn)品熱變形溫度ASTM測試典型值：149-154℃, GB實測值：137℃；樹脂GB實測值：155℃。
　　2.2馬丁耐熱
　　馬丁耐熱試驗方法是檢驗塑料(樹脂)耐熱性的方法之一。1924年由馬丁提出，1928年正式用于德國的酚醛塑料檢驗。后來，其他一些硬質(zhì)塑料也使用該檢驗方法。它在歐洲和原蘇聯(lián)使用比較廣泛。1970年我國亦發(fā)布了該試驗方法的國家標準，成為我國早期建立的塑料(樹脂)試驗方法國家標準中的一個，所以在我國使用歷史很長。
　　馬丁耐熱溫度是指試樣在一定彎曲力矩作用下，在一定等速升溫環(huán)境中發(fā)生彎曲變形，當達到規(guī)定變形量時的溫度。測定馬丁耐熱溫度的原理示意圖見圖1-1。
　　2.3熱變形溫度與馬丁耐熱的辨析
　　熱變形溫度與馬丁耐熱都是檢驗塑料(樹脂)耐熱性的方法之一，但由于試驗方法的本質(zhì)區(qū)別，沒有任何可比性，沒有轉(zhuǎn)變公式。
　　由于馬丁耐熱溫度的測量是施加懸臂梁式彎曲力矩，操作不太方便；且施加的彎曲力矩數(shù)值較大，使很多塑料在加載后的初始撓度就十分可觀，因而適用范圍受到限制，一般多用于硬質(zhì)塑料。另外，它使用空氣作為傳熱介質(zhì)箱體溫度分布不均，對試樣的傳熱慢，因而升溫速度不宜過快。凡此等等，使這一方法在許多國家沒有被采用，在我國也被逐漸的淘汰了。
　　所以在檢驗塑料(樹脂)耐熱性時，不能用馬丁耐熱與熱變形溫度比較。同時還要注意它們都不是塑料(樹脂)的最高使用溫度，塑料(樹脂)的最高使用溫度應根據(jù)制品的受力情況及使用要求等因素來確定。另外，熱固性樹脂經(jīng)過退火處理，也就是我們?nèi)粘Ｋf的加熱后處理，會使熱變形溫度和馬丁耐熱升高，一般退火處理可以使熱變形溫度提高10℃，這就說明在日常使用熱固性樹脂時加熱后處理還是很必要的。
　　3.耐腐蝕使用溫度：
　　由于樹脂玻璃鋼與金屬材料相比，重量輕、比強度高、耐腐蝕性好、耐瞬時超高溫性能好以及比金屬材料低廉的價格，因此在相關(guān)領(lǐng)域中得到應用。如8mm的普通碳鋼在濃度為0.1%的二氧化硫潮濕環(huán)境中，只需1-3個月即可腐蝕透，而6mm 890樹脂防腐蝕層的玻璃鋼制品則可保持10年的使用壽命。所以各種樹脂基復合材料廣泛的應用于各種防腐場合，特別是重防腐場合。這就涉及了一個重要的概念：耐腐蝕使用溫度。
　　耐腐蝕使用溫度一般是指樹脂在特定環(huán)境(特定腐蝕介質(zhì)，特定的腐蝕介質(zhì)濃度)中，樹脂產(chǎn)品所能承受的最高使用溫度。這個溫度區(qū)別于熱變形溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和絕緣耐熱等級，例如：乙烯基樹脂熱變形溫度155℃、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度190℃、絕緣耐熱等級C級(中國標準)，濕法脫硫工藝中，混合氣體在進口的溫度在160-200℃左右，系統(tǒng)中的部件又要承受瞬間的溫度交變，潛在的熱破壞和產(chǎn)生的強腐蝕性副產(chǎn)品。表2.1是898樹脂耐腐蝕使用溫度表的節(jié)選。
　　從上面的表格不難看出，耐腐蝕使用溫度總要有一個特定的介質(zhì)使用條件，沒有介質(zhì)使用條件耐腐蝕使用溫度不成立。而在不同的介質(zhì)條件中，同種樹脂的耐腐蝕使用溫度通常不同。這也就要求選用防腐蝕樹脂時，一定要注意腐蝕介質(zhì)條件。但是，目前市場上存在著一些不科學的說法，甚至還直接寫在樹脂產(chǎn)品的說明書中，例如：“樹脂使用溫度為多少度；本樹脂耐腐蝕使用溫度為多少度；熱變形溫度是多少度耐腐蝕使用溫度就是多少度?！边@種種說法都沒有科學依據(jù)的，是對樹脂耐腐蝕使用溫度的誤解，是樹脂使用的誤區(qū)。我們要在樹脂使用過程中，屏除這些誤導，正確運用樹脂的特性。[    post][/hide]

iamshaka

灌水    哈哈    別抓我

中國2008

表2.1是898樹脂耐腐蝕使用溫度表的節(jié)選。
表在那里啊
確實學習了

yuan55174

那TG是一個恒定的值？？？？？？？？？？？？？？
為什么樹脂固化的時候，外界條件不同會影響其TG值呢？？？？？？

joker74110

TG 不是恒定的，影響它的大小的因素主要是 樹脂的固化程度，樹脂固化的越完全其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越完整、緊密那么大分子連段開始運動的溫度（即玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）則響應的提高，因為鏈段的空間變小了，要想在較小的空間內(nèi)運動需要較大的能量即較高的溫度