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减成本、降收缩、高阻燃……玻璃钢用填充材料的好处远不止这些
发布时间：2024-01-31
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FRP制作过程中，会用到各种辅助材料，而且各有各的作用，前面我们已经介绍了固化剂、促进剂、脱模剂、夹芯材料，今天我们来讲讲填充材料：
1、填充材料的作用
在聚酯树脂中添加碳酸钙、陶土、氢氧化铝、玻璃薄片、玻璃微珠，立德粉等填料，并使之分散，目的是制成树脂混合物，其作用如下：
(1) 降低 FRP 材料成本（碳酸钙、陶土等）;
(2）降低固化收缩率，防止伴随收缩引起裂纹和变形（碳酸钙、石英粉、玻璃微珠等）;
(3) 提高成型时的树脂粘度和防止树脂滴流。但需说明的是，粘度的过分增加有时也会成为缺点；
(4) 成型制品的非透明化（碳酸钙、陶土等）;
(5) 成型制品的白色化（硫酸钡、立德粉等）;
(6) 提高成型制品的耐腐蚀性（云母、玻璃薄片等）;
(7) 提高成型制品的耐燃性（氢氧化铝、三氧化二锑、氯化石蜡）;
(8) 提高成型制品的硬度和刚度（碳酸钙、玻璃微珠等）；
(9) 提高成型制品的强度（玻璃粉、钛酸钾纤维等）；
(10) 提高成型制品的轻质和绝热性（各种微球类）;
(11) 赋予或增加树脂混合物的触变性（超微粒子无水二氧化硅、玻璃粉等）。
可见填料被加入到树脂中的目的是多种多样的，所以重要的问题是要根据不同目的选择适宜的填料，以充分发挥填料的作用。
2、填料的选择使用注意事项
填料的种类繁多。因此，必须选择适合使用目的的填料牌号和品级，这一点自不待言，而选择填料时的一般注意事项，除选择预定成本及性能的品种之外，还应注意以下几点：
(1）吸树脂量应该适中。吸树脂量对树脂混合物的粘度影响很大。
(2）树脂混合物的粘度应适合成型操作。树脂混合物粘度的若干调整可通过苯乙烯稀释来进行，但是添加填料过多和过多地用苯乙烯稀释将导致 FRP 性能下降。树脂混合物的粘度有时也明显地受混合装量、混合条件或者添加填料表面改性剂的影响。
(3）树脂混合物的固化特性应适合成型条件。树脂混合物的固化特性有时受填料本身或者填料中吸附、混入的水分和异物的影响。
(4）树脂混合物应在一定时间内保持稳定。对于因静置而发生填料沉降分离的现象，有时通过赋予树脂以触变性而可能加以防止。有时也用避免静止而连续机械搅拌的办法来防止填料的沉降，但这时必须考虑防止在由装搅拌器的容器至成型地点的管路中填料的沉降和堆积。当某些微珠填料容易发生上浮分离时，有必要重新确认牌号。
(5）树脂混合物的浸透性应适合操作者的技术水平。填料的加入一般会减低树脂混合物的透明性，铺层时树脂的延展性也要降低。因此成型时的浸渍、脱泡操作和判断都变得困难。应考虑这些因素来决定树脂混合物的配比。
(6）应该注意树脂混合物的比重。把填料当作降低材料费用的增量材料使用时，树脂混合物的比重比树脂增大，有时达不到直观降低材料费的期待值。
(7）应探讨填料的表面改性效果。填料表面改性剂对降低树脂混合物粘度很有效果，而不同表面改性剂除耐水性、耐候性及耐化学药品性外有时对提高机械强度也可发挥作用。填料中也有进行过表面处理的类型，也有的用所谓"整体混合法"进行填料的表面改性，即在混合树脂混合物时将填料和改性剂一起加入到树脂中，有时效果很好。
(8）树脂混合物中的脱气泡要进行得彻底。填料常以微粉和微粒子状态使用，其比表面积非常之大，同时微粉和微粒子相互之间凝集在一起的部分也很多。为使这些填料分散于树脂之中，树脂要经受激烈的搅拌作用，混合中卷入空气，此外，体积很大的填料中也卷进空气。结果，调好的树脂混合物中混入了想象不到的大量空气，以这种状态供给成型使用则得到的 FRP 容易产生气泡和空洞，有时就得不到预期的性能。只靠混合后的静置还不能充分脱泡时，可进行绸袋过滤或通过减压而除去气泡。
除以上各点之外，在使用填料时在作业环境上也需要采取防粉尘措施。超微粒子状二氧化硅之类由游离硅酸构成的物质、氧化铝、硅藻土、冻石等规定为一类粉尘，碳酸钙、玻璃粉、玻璃薄片、云母等规定为二类粉尘，也规定有各种微粉在环境气氛中的控制浓度。在处理这类粉状填料时必须安装局部排气装置，并严格配用劳保用具。（来源：新型玻璃钢渔船微信公众号）
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