室外裝飾工程中玻璃鋼材料的設計與應用
【摘 要】玻璃鋼產品以其質輕、高強、阻燃、耐侯性好、可設計性強等優點,越來越多地被應用到了室外裝飾裝修工程當中,但如何達到戶外要求及消防標準要求,順利通過消防部門的驗收,對于有機材料來說,需要合理的配方才能達到。
玻璃鋼是‘種品種繁多,性能獨特,用途廣泛的復合材料,它是由合成樹脂和玻璃纖維加入一定的填料經復合工藝制作而成的一種功能型的復合材料。玻璃鋼材料具有重量輕、比強度高、耐腐蝕、電絕緣性能好、傳熱慢、熱絕緣性好,耐瞬時超高溫性能好以及易著色,能透過電磁波等特性。而且更重要的一點就是可設計性強,可以通過調整配方可以制作出功能各異的復合材料,滿足特殊環境下的一些特種功能要求。
室外裝飾裝修工程中越來越多地采用玻璃鋼材料,正是基于玻璃鋼具備以上特性。例如沃爾沃汽車專賣店形象門頭裝飾、麥當勞門店的形象設計裝飾、全友家私賣場的門頭裝飾,還有一些公共場所的人物肖像、假山、假石等,都大量采用了玻璃鋼材料作為裝飾裝修材料,作為裝飾裝修材料,一般需具備以下幾個條件:
1、外形美觀,裝飾性好,能制成線條清晰、色彩鮮艷、光澤明亮的圖案;2、屬阻燃或難燃材料,玻璃鋼一般是可燃的,而且在燃燒時產生大量的煙霧,還會產生有毒氣體。如果達到阻燃或難燃效果,滿足消防對建筑制品的驗收標準,玻璃鋼制作過程中通過調整配方,在摹體材料中加入阻燃粉、劑可以達到,或者使用阻燃基本材料,就可以滿足阻燃要求。關于如何達到阻燃標準,稍后詳述。3、尺寸變化率小,玻璃鋼的線膨脹系數為7×10-6/℃,高低溫尺寸變化率較小。4、耐侯性能好,在長期戶外條件下能夠保持色澤的持久艷麗,玻璃鋼制品在陽光、空氣、熱及環境介質中的酸、堿、鹽等作用下,其機械性能變差,易發生硬脆、破壞等現象,這種現象稱為“老化”。與其它材料相比,玻璃鋼的耐老化性能可以通過外層的膠衣層來提高,玻璃鋼的使用壽命可以達到20年以上。
對于玻璃鋼材料來說,外形美觀不難做到,玻璃鋼的制作一般需要模具來成型,成型工藝可分為手糊成型、模壓成型、注射成型等。對于門店形象裝修材料來說,一般采用手糊成型及模壓成型,結構復雜且數量較少的產品宜采用手糊成型;結構簡單及數量較的產品宜采用模壓成型。但不論手糊成型還是模壓成型,其成型的基礎為模具。手糊產品一般采用玻璃鋼模具,如果使制品達到色澤光亮、色彩均勻,光滑平整的美觀效果,制作玻璃鋼模具是為關鍵的一步,模具質量的好壞直接關系到制品的表面質量。以下以手糊工藝為例來說明模具的制作過程。
1 、如何制作模具:
1)模具材料
制作玻璃鋼模具應選用具有彈性模具高,收縮率小、耐熱性好,硬度較高等特性的膠衣樹脂作為表面裝飾層,選用良好韌性和機械強度的196#樹脂作為基體,增強材料可選用表面氈、玻璃纖維短切氈和無捻粗紗方格布,顏料糊采用使模具與制品有強烈的色調對比,掌握操作質量。
2)層鋪與固化
玻璃鋼模具的表面膠衣厚度,一般在0.4~0.6mm,即膠衣用量控制在400~500g/m2,膠衣層分為二次涂刷,玻璃鋼模具的厚度一般是制品厚度的2倍,但一般不得小于3.5mm。為防止固化發熱量過大,可以糊制5mm左右為一單元,增強材料的層鋪結構好采用氈、布重疊方式。玻璃鋼模具至少要放置一 周后方可使用,也可以進行后加熱處理,溫度應控制在50℃~80℃之間。
3)玻璃鋼模具的表面處理
要改善玻璃鋼制品的表觀質量,提高其在市場經濟中的競爭能力,除了在制造時選擇的原材料,嚴格執行制造工藝技術,精心操作等以外.還必須有一個表面光潔度高和光澤度好的模具。為此必須對玻璃鋼模具的成型面進行細心的打磨,拋光處理,經做好此項工作,必須有精益求精的實干精神,要肯下功夫。表面處理技術包括:水砂、研磨、拋光三道工序。
?、?水砂紙打磨
依次使用400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#水紗紙。打磨時將水砂紙在水中浸泡后,包在平整的木塊或硬質泡沫塑料上使用, 以確保打磨后的模具表面平順,經來回反復打磨,使模具表面分別達到如下工藝要求:原始表面層全部被砂磨掉,一目視模具表面無明顯劃痕,手摸手感光滑細膩,每一號水砂紙打磨后,應用清洗后再使用一下號水砂紙。
②拋光研磨
使用拋光劑進行研磨拋光, 是依靠游離的磨粒,通過研磨工具進行光整加工,從而提高被研物的表面光潔度。其次,是選擇合格并合適的原材料,戶外型制品要承受紫外線的照射、風吹雨淋的洗禮,選擇合適的膠衣也至為重要。一般要選擇間苯新戊二醇型膠衣,間苯新戊二醇型膠衣的基體樹脂是新戊二醇/間苯甲酸不飽和聚脂。樹脂的結構賦予它良好的力學性能和耐候性,特別適用于耐候及耐水性要求高的地方再次是樹脂,也就是制品的基體材料,一般選擇鄰苯型不飽和聚酯樹脂,但基于尺寸的變化率要求小,可以考慮選用196A樹脂,或者選用加入低收縮劑的樹脂,可以承受室外溫度冬季與夏季的大幅溫差變化。
纖維的選擇同樣重要,與膠衣層直接接觸的那一層,要選擇018細布或一層表面氈,這樣可以保證膠衣面的平整,無明顯布紋感。細布或表面氈固化后再鋪粗布,來達到制品的厚度。
配料:配方的設計,直接關系到制品的功能性,阻燃標準是否能達到消防標準,關鍵在于樹脂中加入阻燃粉及阻燃劑的多少,當然也可以選擇阻燃樹脂,阻燃樹脂制作出的產品氧指數可達32。也可以在樹脂中加入70%的氫氧化鋁及10%的DMMP阻燃水,氧指數可以達到30以上,但DMMP阻燃水添加量不宜超過10%,否則影響制品的強度。
工藝:工藝操作過程是否合理,也是決定制品表面質量及內在質量的關鍵因素。工人在操作過程中鋪層的順序、毛刷按壓的力度及膠衣層涂刷或噴涂的均勻程序,更或者是固化時間是否充足等等因素都會影響到制品脫膜后是否能夠達到外表美觀、變形率小、強度高等性能。
目前,在外墻裝飾材料市場中,玻璃鋼產品的應用相對較少,及相關行業標準尚未出臺,所以關于此類玻璃鋼產品的設計及制作也是在不斷探索及研究當中。當然,從使用的角度來講,美觀、阻燃、使用壽命長、環保是裝飾材料必備的性能。










































