玻璃钢的基本物理性能

玻璃钢雕塑在我们生活中是比较常见的一种雕塑类型。玻璃钢雕塑具有质轻，耐腐蚀，成本相对较低的特点。又称FRP，学称纤维增强塑料，国内在习惯上称之为玻璃钢。它是以合成树脂为基体材料，以玻璃纤维及其制品为增强材料组成的复合材料。

玻璃钢雕塑成品制作前，先将所要制作的产品用特定泥巴材料塑造出相应要制作的产品，在泥塑稿制作完后，翻制石膏外模，然后将玻璃钢（即树脂和玻璃丝布的结合物）涂刷在外模内部。等其干透后打开外模，经过合模的程序，获得玻璃钢雕塑成品。但玻璃钢雕塑在室外经过太阳的暴晒和风蚀，一般五年以上就开始有变形，脆弱易裂的缺点。

玻璃钢雕塑生产方法基本上分为两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。

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。

（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：

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

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。

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。