不饱和聚酯基玻璃钢材料的紫外线老化研究

[摘要]化学的发展，不仅仅体现在人类对化学知识了解不断加深方面，还表现在人类对化学合成材料的广泛应用方面。不饱和聚酯就是人类在了解化学，走进化学的过程中被人类所发现的一种化合物。不饱和聚酯基玻璃钢材料，就是人们利用不饱和聚酯的先天优势所发明的一种化工材料。不饱和聚酯基玻璃钢材料受紫外线影响常常表现出老化的问题。本文就针对不饱和聚酯基玻璃钢材料受紫外线影响，产生的老化问题进行了相关研究。

[关键词]不饱和聚酯基；玻璃钢材料；紫外线老化

随着我国社会建设和经济建设的不断完善，我国化工材料研究实现了不断扩展的目的。作为我国化工材料研究成功的代表，不饱和聚酯基玻璃钢，因为本身制造过程简单、生产成本低，使用寿命长等优势，在我国工程建设领域中成为了一直独秀。但是工程建设领域，在长期使用不饱和聚酯基玻璃钢材料进行施工建设的过程中发现，紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料有着一定的影响。所以研究不饱和聚酯基玻璃钢材料的紫外线老化对我国工程建设领域，和化工材料领域都十分有意义。

1.概述紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料的老化影响

随着我国化工领域的不断发展，我国化工技术实现了与工程施工材料的完美结合。不饱和聚酯基玻璃钢材料，就是这化工领域与工程施工领域中极具代表性的化工材料之一。虽然不饱和聚酯基玻璃钢材料在工程施工领域中的使用，提高了建筑工程外墙施工的施工效率，但是却在使用寿命方面往往达不到人们的预期效果。为了进一步提高不饱和聚酯基玻璃钢材料，在建筑工程施工中的使用程度，所以找到不饱和聚酯基玻璃钢材料在建筑工程施工中使用寿命短的原因，成了亟待解决的问题。

1.1不饱和聚酯树脂的基本概念：

不饱和聚酯树脂，一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190-220℃进行，直至达到预期的酸值（或粘度），在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。

1.2玻璃钢材料的概念：

玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。

1.3紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料的老化影响：

我国建筑工程施工领域，因为不饱和聚酯基玻璃钢材料本身所具有的使用寿命长、施工过程难度低、使用过程中的保养成本低等优势，对工程中不饱和聚酯基玻璃钢材料的使用十分青睐。虽然工程建筑因为使用不饱和聚酯基玻璃钢材料岁建筑表面进行施工取得了很多成就，但是科研人员对使用在建筑外表面的不饱和聚酯基玻璃钢材料的研究却发现，建筑外表面所使用的不饱和聚酯基玻璃钢材料的使用寿命，却远远低于不饱和聚酯基玻璃钢材料的理论值。针对这一现象，科研人员进行了大量理论的研究发现：造成不饱和聚酯基玻璃钢材料出现老化现象的主要原因是紫外线。

2.实验验证紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料的老化影响

建筑外表面使用不饱和聚酯基玻璃钢材料进行施工，虽然理论上可以验证紫外线对建筑外表面使用不饱和聚酯基玻璃钢材料有严重的老化影响，但是为了进一步探究紫外线对建筑外表面使用不饱和聚酯基玻璃钢材料有严重的老化影响理论的客观性，科研人员进行了不饱和聚酯脂复合材料紫外线人工加速老化试验（如下实验）：

2.1不饱和聚酯脂复合材料紫外线人工加速老化试验实验材料：

2.2不饱和聚酯脂复合材料紫外线人工加速老化试验实验方法：

2.2.1紫外线照射：

利用短波波长254nm、紫外线幅度30w／平方米的紫外线灯对，采用VARI（真空辅助成型工艺），复合不饱和聚酯和玻璃纤维布进行照射。为保证实验过程中偶然性的存在，本实验采用了参照实验的方式进行，参照实验的时间从20小时到200小时等距离实施。

2.2.2拉伸测试：

将经过20小时到200小时紫外线照射处理的，复合不饱和聚酯和玻璃纤维布进行拉伸测试。

2.2.3拉伸测试结果分析：

通过以上一系列的试验和数据分析，认为紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料的拉伸性能具有较明显的不利影响，尽管短期的紫外线照射（小于80h）会部分提高材料的拉伸强力，在50h处获得最大上升率为10.31％，但是随照射时间的延长（大于140h），玻璃钢材料的拉伸性能主要呈下降趋势，而且下降幅度较显著，200h处最大下降率为23.81％，可见，紫外一个重要致老因素，确实对不饱和聚酯基玻璃钢制品产生着不可忽视的影响，无论是玻璃钢材料表面形态的变化，还是最终导致材料拉伸性能的下降，都会直影响到实际应用过程中的安全性，

3.总结：

未来我国建筑工程施工，将随着社会建设的不断完善，和经济建设的高速发展，在工程建筑施工中使用不饱和聚酯基玻璃钢材料进行施工的频率将越来越高，对紫外线造成不饱和聚酯基玻璃钢材料老化问题的研究，是为了从科学的角度了解紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料的紫外线老化的具体影响。只有掌握紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料受紫外线影响的规律变，建筑工程施工领域才能结合工程施工的实际情况，在施工要求范围内综合考虑是否在建筑工程表面采用紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料进行施工。只有工程科学、合理、有效地使用紫外线对不饱和聚酯基玻璃钢材料进行外墙施工，才能提高建筑工程施工过程是建筑在使用之后的整体安全性。