玻璃钢船体渗漏的粘接修补技术研究_牛芳芳.pdf

42牛芳芳 玻璃钢船体渗漏的粘接修补技术研究玻璃钢船体渗漏的粘接修补技术研究*牛芳芳（西安航空职业技术学院，陕西西安 710089）摘要：介绍了玻璃钢船体破裂粘接修复工艺，阐述了玻璃钢船体渗漏的原因和整个粘接修复过程。通过气压法确定渗漏位置，然后采用丙酮清洗渗漏处，并用砂纸打磨，选用环氧底胶、环氧-呋喃胶和玻璃布为修复材料，通过交替涂胶和贴敷玻璃布的工艺完成玻璃钢船体渗漏的粘接修复过程，最后利用水压试验法来检测修复效果。关键词：玻璃钢船体；环氧-呋喃胶；玻璃纤维布；粘接中图分类号：TG 494The Bonding Repair Process of FRP BoatNIU Fang-fang(Xian Aeronautical Polytechnic Institute,Xian 710089,Shaanxi,China)Abstract：The bonding repair process of FRP boat is introduced in this article.The main reasons of leakage for FRP boat and the whole processes of bonding repair are illustrated.Barometric method is used to determine the location of the leakage,then the location of the leakage are erased with acetone and rubbed with sandpaper,the epoxy adhesive,epoxy-furan adhesive and fi berglass cloth are used for repair materials,the bonding repair process of the FRP boat is completed by alternately gluing and pasting glass cloth,fi nally the hydraulic test method is used to clarify the repair eff ect.Key words：FRP boat;epoxy-furan resin adhesive;fi berglass cloth;bonding玻璃钢为玻璃纤维增强树脂基复合材料，其具有质轻高强、易成型、表面光滑、吸水性小、导热系数低、耐海水腐蚀、不被虫蛀等优势性能，用于建造船只可减少船体自重20%30%，提高装载量，减少阻力，提高航速，节省燃料，提高经济效益。但玻璃钢在长期使用过程中由于材料老化与疲劳破坏等原因，容易发生渗漏，影响船只的正常使用。选用耐水性及综合性能优良的胶黏剂进行渗漏的粘接修复，修复效果好、效率高，成本低1-2。1 玻璃钢船体渗漏的原因2-3（1）选材及结构设计不合理玻璃钢船体在制造过程中，玻璃纤维的选择、树脂基体选择及结构设计的合理性直接决定着玻璃钢船体的使用性能及使用寿命。如果原材料选材不当，结构设计中没有进行仔细的力学性能核算及全面考虑，从而在玻璃钢船体长期使用过程中会造成船体的渗漏。（2）材料老化失效紫外线照射和海水的侵蚀造成玻璃钢船体的树脂基体的降解，强度下降，同时也使玻璃纤维在微裂纹和界面作用下被侵蚀、溶析，使老化进程加快，强度降低，从而导致材料老化失效，久而久之，引发玻璃钢船体的渗漏。（3）表面胶衣层的损坏玻璃钢船体与码头或岸边石块、混凝土建筑物、金属构件磨擦碰撞造成表面胶衣层划伤，久而久之，胶衣层露出玻璃纤维，加之水的渗入，造成损失，从而发生渗漏。2 玻璃钢船体渗漏的粘接修复2.1 明确玻璃钢船体渗漏的部位玻璃钢船体渗漏部位可通过气压试验来判断。气压试验时，试验压力为 0.020.03 MPa，试验时应充气至0.02MPa，保持该压力 4h，检查压力无明显下降后，再将压力降至 0.014MPa 进行渗漏检查，检查时在其船体及其四周角隅喷涂肥皂水溶液观察渗漏情况4。2.2 渗漏处的表面处理玻璃钢船体渗漏处存在油垢、水迹、锈污以及妨碍粘接的疏松质层，在粘接修复前，为保证修理的效果，必须对渗漏处进行清洗、打磨等表面处理5：(1)先用打磨器除去渗漏处的的残渣和疏松物；(2)用丙酮将渗漏处的油垢和锈污彻底清洗干净；(3)用砂纸对待粘接表面进行打磨，打磨程度应适当，防止打磨粗化过度：(4)最后用清水反复冲洗，并用热风吹干。2.3 准备修复材料根据玻璃钢船体的运行环境，本次修复需选择耐水性、耐腐蚀性等综合性能优良的胶黏剂，环氧-呋喃胶具有耐酸碱、耐水性、耐多种化学介质的腐蚀，可在潮*基金项目：陕西省职业技术教育学会课题（项目编号：2022SZX080）。作者简介：牛芳芳，工学硕士，副教授，研究方向为复合材料胶接和成型。DOI:10.16584/ki.issn1671-5381.2023.01.009合成材料老化与应用2023 年第 52 卷第 1 期43湿条件下粘接固化等优点，故本次修复胶黏剂选择环氧-呋喃胶。为增强粘接强度，选用环氧底胶、环氧-呋喃胶及无碱无蜡玻璃纤维方格布为修复材料4,6。2.3.1 胶黏剂的配制按照以下配方，遵循使用定量的原则配制环氧树脂底胶和环氧-呋喃胶，现配现用，以保证胶黏剂具有良好的粘接性能。环氧底胶配方见表 1，环氧-呋喃胶配方见表 2。表 1 环氧底胶配方表Table 1 The formula of epoxy adhesive组分质量份E-51 环氧树脂100多乙烯多胺15石墨粉（120 目）5乙醇15表 2 环氧-呋喃胶的配方表Table 2 The formula of epoxy-furan adhesive组份质量份E-51 环氧树脂100呋喃树脂40多乙烯多胺15邻苯二甲酸二丁酯15KH-5502石墨粉602.3.2 玻璃纤维方格布的准备首先配制 KH-550 的乙醇溶液，用此溶液对玻璃纤维方格布进行表面处理，然后将玻璃纤维布烘干，最后根据待修复部位的尺寸和形状剪裁玻璃纤维布4。2.4 粘接修复过程（1）首先按照 2.2 所述表面处理方法对渗漏处进行打磨和清洗。若渗漏处是凹点，可将其扩拓为圆凹环；若是裂纹，可钻上止裂孔后，再按裂纹方向开出 V 型坡槽；最后再用丙酮将需要粘接修复的部位全部擦洗干净6。（2）将按表 1 配方配制的环氧底胶涂于渗漏处，然后在渗漏处涂覆按表 2 配方配制的环氧-呋喃胶黏剂，而后铺一层玻璃纤维布，每涂一遍环氧-呋喃胶再贴一层玻璃布，每粘一层之间的自然晾置时间为 2h，一般粘贴 24 层，最后室温固化 48h6。2.5 胶接修复效果评价利用水压法4来检测玻璃钢船体粘接修复效果，将 0.350.45 MPa 压力的水注入玻璃钢船体内，保持10mim 左右，压力在测试时段内无明显下降，则表明修复效果良好。3 结语玻璃钢船体采用粘接修复，要获得良好的粘接效果必须严格控制修复工艺及工艺参数，如修复材料的准备、胶接修复表面处理、胶黏剂的选择与调配、涂胶修复工艺等，除此之外，人为因素及胶接修复环境因素也对修复效果有着非常重要的影响。参考文献1 刘新生,张小伟.玻璃钢船的成型工艺和连接技术 J.船舶物资与市场,2021,29(10):49-50.2 钟玉湘,吴宇平,王俊.玻璃钢船艇的防蚀与维护研究 J.纤维复合材料,2009(4):20-22.3 陈礼威,章向明,杨少红.复合材料修复技术在船舶抢修中的应用 J.中国修船,2007,20(3):32-33.4 李子东,李广宇,刘志军.实用胶粘技术 M.北京:国防工业出版社,2007:32-56.5 罗来康.粘接修理技术及应用举例 M.北京:化学工业出版社,2003:366-367.6 程时远,李盛彪,黄世强.胶黏剂 M.北京:化学工业出版社,2008:44-71.49(11):2165-2171.11 陈萌,杨国录,徐峰,等.淤泥固化处理研究进展 J.南水北调与水利科技,2018,16(05):128-138.12 倪彤元,马文斌,杨杨,等.水泥-淤泥焚烧灰复合胶凝材料的抗压强度与流动性 J.建筑材料学报,2022,25(07):677-685.13 王东星,徐卫亚.大掺量粉煤灰淤泥固化土的强度与耐久性研究 J.岩土力学,2012,33(12):3659-3664.14 吴燕开，胡锐，赵位莹，等.钢渣粉固化淤泥质水泥土强度特性试验研究 J.科学技术与工程,2017,17(15):306-311.15 李伟,王海龙,李峰,等.废钢渣与砂土的混合土材料力学特性试验 J.沈阳建筑大学学报(自然科学版),2008(05):794-799.16 姚宝宽,余曜宏,王丽艳,等.钢渣和轮胎颗粒改良滨海港口淤泥的承载特性研究 J.路基工程,2021(03):90-95.17 冒捷鑫,王琪,唐琰,等.钢渣和橡胶颗粒复合改性滨海港口淤泥的渗透特性试验研究 J.筑路机械与施工机械化,2019,36(11):18-24.(上接第 94 页)合成材料老化与应用杂志投稿邮箱:欢迎 QQ:441438064 在线投稿