各種力學(xué)性能的變化規(guī)律不同,因而在評定環(huán)保廁所的耐候性時(shí),結(jié)論就隨所選取的力學(xué)參數(shù)的不同而不同,那么以哪個(gè)力學(xué)參數(shù)作為評定指標(biāo)較為適宜呢?在壓縮試臉中,試樣一般是在與最大剪應(yīng)力方向呈45的斜面上破壞。玻瑯鋼是玻璃纖維與樹脂組成的復(fù)合材料。當(dāng)材料受壓時(shí),纖維之間要濃靠樹脂傳遞應(yīng)力,這就產(chǎn)生層間剪切力,而層間剪切強(qiáng)度的高低主要決定于樹脂的強(qiáng)度,且受樹脂與纖維界面粘結(jié)狀況的影響很大。由于環(huán)保廁所的層間剪切強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度低得多,相差達(dá)幾十倍,致使環(huán)保廁所不同于鋼材,其壓縮強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度低。
由此可見,壓縮強(qiáng)度對于纖維樹脂界面枯結(jié)情況是較敏感的,另一方面,環(huán)保廁所老化,纖維樹脂界面的破壞是起主導(dǎo)作用的。這樣,由于界面破壞,粘結(jié)力下降,試樣受壓時(shí),便容易從這些界面打開破壞的缺口,引起層間剪切破壞,致使老化后的玻璃鋼,壓縮強(qiáng)度有較大幅度的降低。所以,壓縮強(qiáng)度能較故感地反映出老化作用對環(huán)保廁所性能的影響。在拉伸試驗(yàn)中,環(huán)保廁所里纖維和樹脂的受力情況與在壓縮試驗(yàn)中不同。這時(shí)樹脂起次要作用,由干樹脂比纖維強(qiáng)度低得多,環(huán)保廁所的拉仲強(qiáng)度主要由纖維提供,而纖維借助樹脂的保護(hù),能保持較高的強(qiáng)度,因此對老化作用的影響反映不明。
在彎曲試驗(yàn)中,試樣同時(shí)受拉伸、壓縮,剪切三種應(yīng)辦作用,其強(qiáng)度變化應(yīng)介于壓縮和拉伸二者之間。因此,采用壓縮強(qiáng)度做為評定指標(biāo)是很理想的。但是,壓縮試驗(yàn)對試樣加工精度、試驗(yàn)條件(溫度和濕度)比較教感。特別是本批試驗(yàn),壓縮試樣一般為手工加工,兩端面更 不易平行,受力時(shí)容易產(chǎn)生局部受壓或偏心受壓,引起局部先破壞,嚴(yán)重影響測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。拉伸試樣加工也較困難,人為影響因素也較多。彎曲試樣加工容易、試驗(yàn)方便、測試結(jié)果穩(wěn)定,且能綜合反映泣仲、剪切、壓縮三種應(yīng)力狀態(tài)下,對樹脂、纖維、樹脂纖維界面三者的影響。所以,用彎曲性能來評定環(huán)保廁所的老化性能比較適宜。
這個(gè)結(jié)論從實(shí)驗(yàn)結(jié)果也得到了證實(shí)。如從各地區(qū)側(cè)得的原始強(qiáng)度看,原始壓縮張度差別特別大,比拉伸和彎曲大得多,最大相差一倍多。從鄭州十年大氣曝曬結(jié)果看,拉伸強(qiáng)度下降最少,小于20%彎曲強(qiáng)度次之,一般不超過30%,壓縮強(qiáng)度下降最多,波動(dòng)也最大,一般為25-50%。由彎曲強(qiáng)度的變化來看,酚醛移動(dòng)廁所和環(huán)氧移動(dòng)廁所比聚 酣玻瑞鋼耐候性好,這主要是由樹脂本身結(jié)構(gòu)和工藝方法兩方面原因造成的。聚酮樹脂雖然對于臭氧較為穩(wěn)定,但耐熱性差,易水解,本身強(qiáng)度較低。
環(huán)氧樹脂由于起反應(yīng)的官能團(tuán)較多,而且主鏈上有龐大的苯核,由于苯核上大,鍵的作用,使能量易于分散,而不致于在弱鍵處破壞,因而其本身耐老化性能優(yōu)異,同時(shí)由于環(huán)氧基和醚鍵等極性基團(tuán)與纖維表面的吸附水作用,而使玻璃纖維與樹脂界而粘結(jié)力大大提高。所以, 同樣是手糊成型的移動(dòng)廁所,環(huán)氧坡璃鋼就比聚醋移動(dòng)廁所耐候性好。酚醛樹脂雖然本身粘結(jié)強(qiáng)度低,但由于是熱壓成型,相對于手糊成型的移動(dòng)廁所來說,致密性高,移動(dòng)廁所內(nèi)部的微孔、裂紋、空隙等缺陷減少。這種缺陷一般位于玻璃樹脂的界面上,是界面上的薄弱環(huán)節(jié),使界面較易受到環(huán)境因素的浸蝕破壞。所以,致密性高,結(jié)構(gòu)缺陷少,耐老化性能就好。