玻璃钢的基本性能，值得收藏
玻璃钢具有密度小，良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。
一、密度
玻璃钢密度介于1.5~2.0之间，只有普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa 以上。按比强度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。
玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示.
表2-6
|
材料名 |
密度 |
拉伸强度（MPa） |
比强度 |
|
高级合金钢 |
8.0 |
1280 |
160 |
|
A3钢 |
7.85 |
400 |
50 |
|
LY12铝合金 |
2.8 |
420 |
160 |
|
铸铁 |
7.4 |
240 |
32 |
|
环氧玻璃钢 |
1.73 |
500 |
280 |
|
聚酯玻璃钢 |
1.8 |
290 |
160 |
|
酚醛玻璃钢 |
1.8 |
290 |
160 |
＊比强度：即单位密度下的拉伸强度，也就是材料的抗拉强度与密度之比，用以说明其轻质高强的程度。
二、电性能
玻璃钢有优良的电绝缘性能，可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件，在高频作用下仍然保持良好的介电性能。在绝缘材料中，用玻璃纤维布代替纸及棉布，可提高绝缘材料的绝缘等级，在用相同树脂的情况下，至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2。在一些大型电机中，如12.5万KW 电机，要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。此外玻璃钢不受电磁影响，而且有良好的透微波性能。
下表几种玻璃钢的介电性能：
|
玻璃钢种类 |
介电常数 |
介电损失角正切 |
|
丁苯玻璃钢 |
3.5~4.0 |
(3.5~5.0)*10-3 |
|
DAP玻璃钢 |
4.0~4.8 |
(0.9~105)*10-2 |
|
聚丁二烯玻璃钢 |
3.5~4.0 |
(4.5~5.5)*10-3 |
|
307聚酯玻璃钢 |
4.0~4.8 |
(0.9~1.5)*10-3 |
|
6101环氧玻璃钢 |
4.7~5.2 |
(1.7~2.5)*10-2 |
三、热性能
玻璃钢有良好的热性能，它的比热大，是金属的2~3倍，导热系数比较低，只是金属材料的1/100~1/1000。
此外，某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出，如酚醛型高硅氧布玻璃钢，在遇极高温度时，产生碳化层，可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的5000~10000K 高温及高速气流的作用。
表2-8列出了几种材料的热性能。
|
材料 |
比热〔KJ（Kg·K）〕 |
导热系数〔W/（m．K）〕 |
线膨胀系数α10-5/℃ |
|
聚酯浇铸体 |
0.17 |
0.17 |
6~13 |
|
铁 |
0.46 |
75.6 |
1.2 |
|
铝 |
0.92 |
222 |
2.4 |
|
木材 |
1.38 |
0.09~0.19 |
0.08~0.16 |
|
玻璃钢 |
1.26 |
0.40 |
0.7~6 |
由表2-8可以看出，玻璃钢具有良好的热绝缘性能，这是金属材料无法比拟的。
四、耐老化性能
任何材料都存在老化问题，玻璃钢也不例外，只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下，性能有所下降，在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。但随着科学技术进步，人们可以采取必要的防老化措施，改善使用性能，提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验，板材拉伸强度下降最少，小于20%；弯曲强度次之，一般不超过30% ；压缩强度下降最多，波动也最大，一般为25%~30% 。见下表所示。
|
力学性能 |
玻璃钢种类 |
原始强度（MPa ） |
10年后强度 |
10年后强度 |
|
保留强度(MPa) |
强度下降率(%) |
|||
|
拉伸强度 |
环氧 |
290.77 |
244.22 |
16 |
|
聚酯 |
293.21 |
228.73 |
22 |
|
|
变曲强度 |
环氧 |
330.06 |
260.68 |
21 |
|
聚酯 |
292.04 |
224.91 |
23 |
|
|
压缩强度 |
环氧 |
216.58 |
160.23 |
26 |
|
聚酯 |
199.43 |
139.65 |
30 |
|
|
变曲模量 |
环氧 |
1.73*104 |
1.11*104 |
36 |
|
聚酯 |
1.59*104 |
1.02*104 |
36 |
此外，室外风、雨及阳光曝晒，会使玻璃钢表层树脂脱落，应注意定期维护。
五、长期耐温性及耐燃性
玻璃钢的耐温性及耐燃性取决于所用的树脂，长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。
通用的环氧及聚酯玻璃钢，都是易燃的，对于有防火要求的结构物，要用阻燃树脂或加阻燃剂，因此在使用玻璃钢时，应充分注意。
一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在40℃~45℃以上，环氧玻璃钢在60℃以上，强度开始下降。
近年来出现了一些耐高温的玻璃钢。如脂环族环氧玻璃钢，聚酰亚胺玻璃钢等，但长期工作温度也只能在200-300℃以内，远较金属的长期使用温度为低。
综上所述五个方面的物理性能，可见玻璃钢和金属、陶瓷等材料不同，因此在使用上要发挥其长处，注意合理使用。
例如，玻璃钢低温性能好，强度不下降，因此北方冬季虽然室外气温降到－45℃~50℃,可玻璃钢并不发脆。一般冷却塔、防雨棚等室外构筑物，在北方冬季里使用仍很安全。相反，玻璃钢在高温环境下要用专门的树脂和配方，例如在100℃长期使用，就要采用耐高温配方，用专门的工艺条件成型才行、否则玻璃钢在长期100℃以上持续工作，就会遭到破坏。
六、玻璃钢的化学性能
玻璃钢主要的化学性能就是它有突出的耐腐蚀性。它不仅不会象金属材料那样生锈腐蚀；同时，也不会象木材那样腐烂，而且几乎不被水、油等介质所侵蚀，可以代替不锈钢在化工厂中用来制造贮罐、管道、泵、阀等，不仅使用寿命长，而且不需采取防腐、防锈或防虫蛀等防护措施，减少了维降费用。玻璃钢在耐腐蚀方面的应用是很广泛的，国外一些主要工业国家，玻璃钢用作耐腐制品方面都在13%以上，其用量有逐年增高趋势。国内用量也不少，大都用作金属设备的衬里，以保护金属。
玻璃钢的耐腐蚀性，主要取决于树脂，作为玻璃钢用的树脂，其耐腐蚀性是好的，但单纯的用树脂涂覆在金属表面上，会出现较严重的龟裂裂缝，起不到防渗漏和保护金属的作用。在树脂中添加一定量的玻璃纤维后，将树脂中出现较严重龟裂的可能性转化为数量众多的微小裂缝，而这些小裂缝形成一个贯串裂缝的机率是很小的，而相互间还有止裂作用，这样可以阻止化学溶液介质的渗透腐蚀。
玻璃钢不仅对多种低浓度的酸、碱、盐介质及溶剂有较好的稳定性，而且有抗大气、海水和微生物作用的良好性能。
不过，对于不同的腐蚀性介质，应选择适当的树脂和玻璃纤维及其制品。关于玻璃钢防腐，近几年来应用越来越普遍，显示了防腐投资少，使用寿命长，节约大量不锈钢材等方面的优越性，取得了显著的经济效果。
通常把玻璃钢放在不同腐蚀介质中，称量其质量的变化，来评定耐腐蚀性能好坏。质量变化小，耐腐蚀性能好；质量变化大，耐腐蚀性能就差。
下表列出几种玻璃钢在不同浓度的酸碱溶液中的质量变比及强度保留率。
|
介质 |
介质浓度 |
期龄 |
307聚酯玻璃钢 |
丁苯玻璃钢 |
呋喃—环氧玻璃钢 |
634环氧193聚酯玻璃钢 |
DAP玻璃钢 |
197聚酯玻璃钢 |
聚丁二烯玻璃钢 |
|
氢氧化钠 |
5.2% |
366 |
-5.426 |
+0.5091 |
+0.7122 |
+10.85 |
+1.023 |
+9744 |
+0.531 |
|
氢氧化钠 |
29.2% |
366 |
-17.21 |
+0.103 |
-0.49 |
+12.07 |
+2.301 |
+0.522 |
+0.174 |
|
氢氧化钠 |
48.3% |
386 |
-8.85 |
-1.432 |
-1.28 |
-0.604 |
+8.34 |
-1.84 |
-1.78 |
|
硫酸 |
5.6% |
365 |
+0.472 |
-0.155 |
+4.74 |
-0.0371 |
-0.012 |
-0.212 |
----- |
|
硫酸 |
28.8% |
365 |
+5.855 |
+1.199 |
+17.38 |
+0.032 |
+1.795 |
+1.217 |
+4.338 |
|
硫酸 |
48.3% |
365 |
+1.565 |
+0.115 |
+6.193 |
+0.321 |
+0.434 |
+0.339 |
+0.428 |
|
盐酸 |
4.7% |
365 |
-0.6762 |
-3.350 |
+3.987 |
+0.044 |
-0.7414 |
-2.083 |
----- |
|
盐酸 |
15.2% |
365 |
-6.254 |
-6.74 |
+0.7428 |
+3.878 |
-8.371 |
-7.211 |
----- |
聚酯玻璃钢在酸碱等介质中弯曲强度保留率（ %）
|
树脂牌号 |
191# |
189# |
196# |
197# |
198# |
199# |
|
|
原始强度（MPa ） |
259 |
267 |
278 |
295 |
337 |
290 |
|
|
氢氧化钢 |
5% |
8.75 |
5.96 |
12.10 |
20.30 |
6.24 |
27.10 |
|
氢氧化钢 |
30% |
---- |
----- |
----- |
----- |
----- |
22.60 |
|
硫酸 |
5% |
50.6 |
55.5 |
45.5 |
43.4 |
47.0 |
69.8 |
|
硫酸 |
30% |
58.5 |
45.1 |
----- |
38.6 |
40.0 |
64.5 |
|
盐酸 |
5% |
70.5 |
55.3 |
68.5 |
46.8 |
49.2 |
69.8 |
|
盐酸 |
30% |
50.6 |
45.2 |
45.0 |
39.7 |
28.1 |
71.0 |
|
硝酸 |
5% |
69.8 |
50.3 |
59.5 |
56.2 |
52.2 |
75.0 |
|
硝酸 |
30% |
57 |
40.2 |
53 |
39.6 |
36.6 |
64.6 |
|
苯 |
21.9 |
24.4 |
21 |
28.8 |
55.2 |
88 |
|
|
变压器油 |
81.5 |
74 |
75.1 |
66.5 |
69.4 |
84.8 |
|
|
汽油 |
85.5 |
75.7 |
74.8 |
79.6 |
74.0 |
89.6 |
*浸泡时间为一年.