特殊板材及填料的作用
一、膠衣FRP板材
為了延長制品的使用壽命,提高制品的表面質(zhì)量,并滿足特殊用途的需要,有時需要帶膠衣的板材,它的表面平滑,色澤鮮艷、均勻,不易褪色,防老化性能優(yōu)異。
生產(chǎn)膠衣板材,必須在FRP波紋板成型機組主機浸漬部分之前安裝膠衣生產(chǎn)裝置,包括:刮刀、自動供給膠衣系統(tǒng)、烘干爐等。通過該裝置使膠衣均勻涂覆在上薄膜上,并制得膠凝態(tài)膠衣層,并進入主機生產(chǎn)線,薄膜通常使用滌綸薄膜。膠衣板材的膠衣應(yīng)具有特殊的工藝技術(shù)要求,除平板外應(yīng)選用柔性膠衣,這種板材耐候性與標準板材差別不是很大大,但在某些應(yīng)用方面存在很大優(yōu)勢,后面應(yīng)用中會做介紹。
二、阻燃FRP板材
1、一級阻燃:氧指數(shù)≥30%
大多數(shù)廠家使用反應(yīng)型阻燃樹脂生產(chǎn)一級阻燃板,成本約為非阻燃標準型板材的1.5倍。有部分廠家為降低成本使用為添加型,阻燃粉與阻燃劑混合使用,氧指數(shù)也可以達到30%,會降低透光率,生產(chǎn)透光板材時不建議使用添加型。
2、二級阻燃:氧指數(shù)≥26%
與一級阻燃板材正好相反,很少有廠家使用反應(yīng)性型阻燃樹脂生產(chǎn)阻燃板,雖然二級阻燃板材所使用的反應(yīng)型阻燃樹脂成本僅略高于非阻燃標準板材所使用的樹脂(其它材料成本相同),更多的廠家使用添加阻燃劑(TCEP)來生產(chǎn)二級阻燃板材。非常不可取
三、散射板(斯凱特板)
針對于采光板材范圍,盡管FRP板材具有一定的散射效果,相比較于玻璃、PC板透過光線會比較柔和,但是由于FRP透光波紋板畢竟是一種高透光材料,在采光工業(yè)廠房的使用過程中光斑、眩光等不利于人員生產(chǎn)的情況時有發(fā)生,很多客戶都轉(zhuǎn)而尋求一種不損失透光效果,同時又避免以上諸多影響環(huán)境的改進型產(chǎn)品。許多設(shè)計和使用部門為了工作環(huán)境舒適而不得不采用加入顏料或填料的方式來避免光線的不適,但是卻是以犧牲產(chǎn)品的透光率為代價的,以乳白色和淡綠色半透明板材來說,霧度提升到70%左右,透光率卻降到了50-60%。
2009年,唐山潤峰復(fù)合材料有限公司研發(fā)出了兼?zhèn)湟陨蟽煞N功能的新型板材-斯凱特板。了解更多工藝文章登錄cnfrtp公眾號。該產(chǎn)品的原理是在工藝配方中加入一種獨特的粒子,使得其光線透過時高度散射,得到良好的光學效果。其透光率(以1.5mm平板為例)為84.3%,同時霧度值為92%,而同比目前市場上其它FRP采光板材產(chǎn)品,透光率為84%,相差不多,而霧度值只有28%左右。多組實驗數(shù)據(jù)表明:普通透明采光板的透光率一般在75-85%之間,用以表明散射效果的霧度值僅在25-30%之間。(霧度值越高,代表散射效果越好)
四、網(wǎng)格增強板
強度增加,外觀美觀,耐候性及其他性能不變。
五、低熱能透過板
以犧牲透光率為代價,是透光產(chǎn)品的一種。
六、鋁鎂反射板
在板材表面粘附(或涂覆)有條狀鋁箔(粉),很薄的鋁箔是有點透光的,能在反射陽光的同時透過一部分光,加上不被鋁箔覆蓋部分的陽光透過,具有采光功能,且屋內(nèi)不熱,是一種價格高,功能性不突出的FRP板材制品,2004年左右出現(xiàn),現(xiàn)市場上基本消失。
典型制品應(yīng)用及發(fā)展方向
一、 FRP連續(xù)成型板材特點
1、輕質(zhì)高強
FRP板材密度為1.40-1.45g/cm3,彎曲強度大于190MPa,拉伸強度大于100MPa。
2、防腐耐候性強
其耐酸堿、耐鹽霧性能大大優(yōu)于金屬板材,使用壽命10年以上,特殊材質(zhì)/工藝的可以達到25年以上。
3、長度任意性,生產(chǎn)高效性
由于采用的是連續(xù)成型工藝,所以理論上可以生產(chǎn)無限長的板材,可以根據(jù)需方要求任意切割;每臺設(shè)備日生產(chǎn)能力達到5000米以上。
4、斷面可設(shè)計性
FRP連續(xù)成型板材可以根據(jù)設(shè)計要求,考慮自身成型工藝特點,設(shè)計不同形狀、功用的斷面。與其他建筑材料匹配良好。
5、表面覆膜
根據(jù)使用環(huán)境和不同用途,可以在板材表面貼覆不同功能的薄膜,同時可以加以涂層,保護產(chǎn)品表面不被劃傷,保持表面潔凈,同時提高耐候性能。
6、顏色、透光率任意控制
根據(jù)設(shè)計要求的不同,可以調(diào)節(jié)板材的透光率在一定的范圍內(nèi)變化;通過配方調(diào)整來生產(chǎn)各種顏色的制品。
二、FRP連續(xù)成型板材分類和應(yīng)用
1. 透光類板材
俗稱為采光板(采光帶),這類板材也是國外最早研發(fā)連續(xù)成型工藝的主要目的,當時主要應(yīng)用于溫室,水產(chǎn)養(yǎng)殖,大棚等需要透光的場所。海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)期間,首先由美國軍隊大規(guī)模使用的鋼結(jié)構(gòu)營地、倉庫等,由于其安裝方便快捷,建筑周期短,外形美觀,可設(shè)計性強、成本與傳統(tǒng)建筑磚混的接近,所以海灣戰(zhàn)爭后,輕鋼結(jié)構(gòu)廠房在建筑領(lǐng)域得到了大量的推廣使用。鋼結(jié)構(gòu)建筑得以大規(guī)模發(fā)展。輕鋼結(jié)構(gòu)廠房使用的彩色鋼板形狀多種多樣,了解更多工藝文章登錄cnfrtp公眾號。要求采光材料也要有多種多樣的板型與之配合,F(xiàn)RP采光板恰恰有這方面的優(yōu)良特性。因此采光板的使用的也得到了大量的推廣,從傳統(tǒng)的農(nóng)牧業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移到建筑行業(yè),同時采光板在建筑上的使用也由以前的幾十,幾百平米發(fā)展到目前的一個大型項目都能達到10萬平方米以上。如沈陽機床廠2004年新建廠房采光板達到了近11萬平方米。大跨度廠房倉庫安裝采光板與不安裝采光板區(qū)別非常明顯,不安裝采光板的廠房白天正常日照情況下都要燈光照明,雖然使用了采光板建筑成本相對提高,但是不到半年白天用于照明的電費就足以彌補差價,所以采光板的使用在以后的建筑行業(yè)中仍將發(fā)揮很大作用。下面就目前透光類FRP連續(xù)成型板材的使用分別做一個介紹。
(1)溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖等應(yīng)用
這是FRP連續(xù)成型采光板在農(nóng)牧業(yè)方面的主要應(yīng)用,用于解決玻璃等傳統(tǒng)材料存在的易碎裂、安裝復(fù)雜、維修成本高等缺點。
該類建筑物跨度較小,檁條間距不會太大,一般在600~900mm左右,高度不高,設(shè)計風載不大,所以一般經(jīng)常選用平板或小波紋形板材,如63波紋型,Q9000型。
在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中中主要以透光性采光板的牛棚雞舍居多,一般尾架和檁條多為木結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),屋面板為透光板??紤]到空氣流通,一般還安裝有換氣通風設(shè)備。
(2)廠房倉庫等的應(yīng)用
在廠房倉庫建筑中,透光類板材主要應(yīng)用于屋面采光,側(cè)墻采光,連跨廠房內(nèi)部隔斷用采光及屋脊通風器,這一方面是透光板材用量最大的一個領(lǐng)域。
按照使用場合,F(xiàn)RP采光板分為標準型,一級阻燃型,二級阻燃型。
采光面積按廠房的使用要求一般為3%-14% 甚至更多。長江以北地區(qū)屋面更多的選用雙層采光板以防止結(jié)露。
根據(jù)廠房倉庫的采光設(shè)計要求,采光位置的布置分為點式采光,帶式采光(縱向橫向)和整坡屋面采光三種。
普通廠房及倉庫一般選用標準型FRP采光板,了解更多工藝文章登錄cnfrtp公眾號。鋼鐵廠一般較多采用阻燃型采光板,大型鋼鐵廠更多的選擇一級阻燃型,中小型的鋼鐵廠選用二級阻燃型居多。
2002年以后,有一種新的理念開始出現(xiàn),以上海消防局為代表(上海市消防局文件2002年7月21日),在建筑行業(yè)首先提出,必須使用非阻燃型的標準型板材,當火災(zāi)一旦發(fā)生,采光板須快速燃燒作為排煙通道以便人員快速撤離以免窒息而死?,F(xiàn)這一理念已被國內(nèi)更多的消防部門認可。
(3)機場、火車站、輕軌站、地鐵站、公路收費站、加油站等公共設(shè)施場所
以前此類場所多數(shù)采用PVC板,后來使用PC類板材(卡普隆板、陽光板、中空板、耐力板都屬于此類范疇)。由于該類材料為單一材質(zhì),透明度較高,很受使用者的喜愛,但隨著使用過程中出現(xiàn)的一系列問題:PVC板的使用壽命較短,有些產(chǎn)品還不到一年就無法使用;強度太低,不能承受正常的載荷而斷裂,失去使用功效;PC中空板出現(xiàn)裂紋,進入灰塵,且不易逸出,熱膨脹系數(shù)與金屬相差太大6.75×10-5 /℃(鋼材熱膨脹系數(shù)為1.20×10-5 /℃),材料內(nèi)應(yīng)力受溫差變化造成無法修復(fù)的漏水。
FRP板材(熱膨脹系數(shù)為2.15×10-5 /℃)的出現(xiàn)解決了以上諸種問題,從力學上確保了能夠滿足設(shè)計要求的強度指標,方便靈活的形狀可設(shè)計性,各種不同顏色也能滿足不同的審美要求,尤為重要的是其與金屬構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)接近,使得建筑物的防滲漏效果大大增強。所以2002年以后此類FRP采光板的使用逐步成為主流。PVC、PC類板材逐步淡出鋼結(jié)構(gòu)采光市場。
(4)體育場館,會展中心等
大型體育場館和會展中心屋面多為弧形,而FRP采光板可以自由彎曲弧形,以常用的820板型為例,厚度1.5mm,彎曲半徑可以達到8m。體育場館、會展中心等如果使用夾膠玻璃采光成本太高,使用一般玻璃不安全,所以更多情況下會選用FRP采光板。
(5) 帳篷
以軍用帳篷居多,主要考慮在野外宿營和行軍過程中不易破碎,安裝便捷。如秦皇島3524工廠所生產(chǎn)的軍用帳篷所用窗戶全部采用此類材料。
(6)家庭住宅、陽臺、走廊、雨棚、車棚等
(7)太陽能蓋板
1.2mm厚的FRP采光板透光率可達到90%,超過5mm以上的玻璃;且透過近紅外光的能力大于玻璃,透過遠紅外光的能力又小于玻璃。具有良好的抗沖擊性,在太陽能利用領(lǐng)域FRP采光板不怕冰雹,不怕碰撞,使用安全,光熱轉(zhuǎn)化效果優(yōu)于玻璃等其他透光材料,更好地保證了太陽能吸收設(shè)備的使用要求。
(8) 拖掛車等箱內(nèi)采光
2、不透光類板材
不透光FRP板材使用場合也很廣泛,是一個非常有潛力的產(chǎn)品系列。輕質(zhì)高強、顏色亮麗、表面平整潤澤、抑制細菌滋生、導(dǎo)熱系數(shù)低及很強的可修復(fù)性使FRP板材具有很強的應(yīng)用優(yōu)勢。主要適用場合舉例如下:
(1)交通工具殼體和方艙
用于冷藏車、郵政車、干貨車、通訊基站方艙等的內(nèi)襯板、車廂板。此類板材的優(yōu)點在于重量輕、節(jié)能、安全、噪音低、保溫、隔熱性能優(yōu)良等特點。尤其在冷藏車及郵政車等場合的應(yīng)用中,F(xiàn)RP板材的抗細菌滋生能力也成為了一大突出優(yōu)勢。
以通訊基站方艙為例:廂頂板、前板、側(cè)板、門板均采用FRP板材做廂壁內(nèi)外蒙皮,保溫車廂的中間層為新型無氟聚氨酯發(fā)泡材料,通過高強度膠粘劑、螺釘與骨架連接,隔熱層厚度達50-80mm,隔熱性能極佳,車廂本體緊密堅實,強度高,表面平整美觀、耐腐蝕、抗沖擊、耐磨損、易清洗。
主要性能:
重量輕:比國內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品減輕自重30-40%。
保溫隔熱性能:玻璃鋼面板導(dǎo)熱系數(shù)約為0.23W/M.K,了解更多工藝文章登錄cnfrtp公眾號。硬質(zhì)聚氨酯泡沫導(dǎo)熱系數(shù)為0.018-0.028W/M.K,總傳熱系數(shù)K值可低于0.3W/M.K。
表面性能:玻璃鋼表面具有極強的抗拉強度、彎曲強度和沖擊韌性,不變形。對大氣、雨水和一般濃度的酸、堿、鹽等介質(zhì)具有極佳的化學穩(wěn)定性。表面光潔度高,抗紫外線,保光性佳,不變色,易清潔,特別適宜做各種車廂廣告。
抗?jié)B性能:雙面玻璃鋼面板均具有不透水性,耐水性能極佳。
阻燃性能:FRP板材阻燃指數(shù)符合國家標準B1級。
易維護性:修補處理后無明顯的修補痕跡,這是鋼質(zhì)、鋁質(zhì)廂板無法比擬的。
環(huán)保性能:玻璃鋼表面無揮發(fā)性和易腐蝕性物質(zhì),夾層保溫板材填充無氟聚脂泡沫塑料,綠色環(huán)保。
(2)內(nèi)飾板、吊頂板
使用FRP板材進行內(nèi)裝飾或吊頂,具有表面光滑明亮,質(zhì)量輕,不易結(jié)垢,除污容易,抗細菌滋生和極好的耐水防潮等優(yōu)點,國外使用比較廣泛,國內(nèi)一直未能批量生產(chǎn),現(xiàn)在有些廠家已經(jīng)開始生產(chǎn)此類板材,但成品率不高。此類板材行業(yè)里面習慣稱呼凱斯板,表面凹凸,所以也有人稱為珍珠板。以上特性使得該種產(chǎn)品應(yīng)用于制藥廠,賓館等場所。近期還出現(xiàn)了一些壓制的FRP吊頂板與之競爭。
(3)防腐耐酸堿的廠房側(cè)墻、屋面
在很多大型化工類的生產(chǎn)車間,如生產(chǎn)鈦、鎳等工廠,以及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生Cl2、SO2等腐蝕氣體的工廠,在此類廠房的維護系統(tǒng)方面很難處理,甚至有些場合即便使用了昂貴的氟碳板都無法完美的解決。FRP板材以其優(yōu)良的防腐、耐酸性能得到了使用者的青睞,一般此類廠房屋面會全部使用FRP連續(xù)成型板材,厚度在3~4mm,而且更多的會選用乙烯基樹脂為基體材料生產(chǎn)的FRP板材,板型大多為W550。如寶鋼1800及寬厚板項目中就大量的使用了此類板材。
(4)工業(yè)冷卻塔
一般應(yīng)用于冷卻塔的塔體外殼(圍護結(jié)構(gòu))和水槽。較之木結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土三種結(jié)構(gòu),玻璃鋼冷卻塔具有優(yōu)異的防腐性能,快速的施工周期以及較低的制作成本。外包維護殼體一般會選用FRP彩色板材,利用耐候輕質(zhì)等特性。
(5)污水處理的格柵板
在污水處理廠的沉淀池中,需要大量的FRP板材制作紊流導(dǎo)板,加大污水的亂流程度,使污水與沉淀藥劑充分混合再進入沉淀池,從而達到良好的排污凈化效果。
(6)擋風抑塵板
隨著國家對環(huán)保的重視,在2004年前后出現(xiàn)了更多的擋風墻,已解決煤粉鐵粉堆場的灰塵問題。使用的為經(jīng)多次風洞試驗而確定形狀及開孔分布的多孔板材,開始以金屬為主,但隨著使用,金屬板材陸續(xù)出現(xiàn)了銹蝕等問題,了解更多工藝文章登錄cnfrtp公眾號。FRP板材又一次凸顯了耐候性及輕質(zhì)高強特性。FRP板材生產(chǎn)厚度一般在1.5~3.0之間,成品FRP板材按擋風墻圖紙要求沖孔后,即成為可在擋風墻上結(jié)構(gòu)上使用的擋風抑塵板。抑塵效果單層可高達80%以上。
擋風抑塵板主要應(yīng)用于:
a、發(fā)電廠、煤礦、焦化工、洗煤廠等企業(yè)的儲煤廠;
b、港口、碼頭儲煤廠及各種料場;
c、鋼鐵、建材、水泥等企業(yè)各種露天料場;
d、鐵路、公路、煤炭集運站儲煤廠;
e、建筑工地、道路揚塵。
(7)市場大棚
一般會選用低廉樹脂及玻纖生產(chǎn),或配以靚麗的顏色。對產(chǎn)品質(zhì)量要求不高,屬低檔產(chǎn)品范疇
(8)玻璃鋼天溝(水溝)
玻璃鋼天溝實際上是大波形FRP板材的一種應(yīng)用,依靠FRP板材生產(chǎn)的連續(xù)性、斷面可設(shè)計性,可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計需要,制作各種形狀的天溝,且長度不受限制。輕質(zhì)耐候等優(yōu)良特性凸現(xiàn)在一些需要使用不銹鋼天溝的場合,降低很多工程造價。
國內(nèi)近幾年新出現(xiàn)的超寬板型FRP板是一種趨勢,這主要是來自設(shè)計和使用部門的需求而生產(chǎn)的,有比較成熟的生產(chǎn)線,平板已達到2600mm寬。產(chǎn)品主要應(yīng)用于國際集裝箱(罐)制作?,F(xiàn)在正在探索試用的還有混凝土澆筑使用的模板,大型屋脊通風氣樓等領(lǐng)域,總之,現(xiàn)在的FRP板材有著很廣闊的適用領(lǐng)域與發(fā)展空間,國內(nèi)整個FRP行業(yè)也在蒸蒸日上的發(fā)展,期待在不久的將來會有更多的新產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)。