玻璃鋼污水池蓋板材質(zhì)脆化的主要誘因

 

玻璃鋼污水池蓋板因其耐腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng)等***性被廣泛應(yīng)用于污水處理設(shè)施，但在長(zhǎng)期使用過程中，材質(zhì)脆化可能導(dǎo)致其性能下降甚至失效。以下是導(dǎo)致脆化的核心因素及作用機(jī)制：

 

 一、原材料選擇與配比問題

1. 樹脂體系不匹配  

    乙烯基酯樹脂（VER）劣化：若選用鄰苯型或間苯型聚酯樹脂替代耐化學(xué)腐蝕的乙烯基酯樹脂，在酸性/堿性污水揮發(fā)氣體（如H?S、NH?）作用下，樹脂易發(fā)生水解反應(yīng)，分子鏈斷裂導(dǎo)致脆化。  

    固化劑比例失衡：過氧化甲乙酮（MEKP）等固化劑添加量不足（<2%）時(shí)，樹脂交聯(lián)密度低，機(jī)械強(qiáng)度下降；過量（>3.5%）則導(dǎo)致過度交聯(lián)，材料變脆。

 

2. 玻璃纖維浸潤(rùn)劑失效  

    玻纖表面浸潤(rùn)劑（如硅烷偶聯(lián)劑）若與樹脂相容性差，界面結(jié)合力減弱，在應(yīng)力作用下出現(xiàn)微裂紋擴(kuò)展，加速脆化。

 

 二、環(huán)境介質(zhì)侵蝕

1. 化學(xué)腐蝕  

    酸/堿滲透：pH<2的強(qiáng)酸或pH>10的強(qiáng)堿環(huán)境會(huì)破壞樹脂中的酯鍵（COO），生成可溶性降解產(chǎn)物。例如，含硫廢水產(chǎn)生的硫酸（H?SO?）可使樹脂溶脹率達(dá)15%以上。  

    有機(jī)溶劑溶脹：苯系物、酮類等有機(jī)溶劑滲入樹脂網(wǎng)絡(luò)，削弱分子間作用力，導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）下降約2030℃。

 

2. 紫外線老化  

    未添加受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）的蓋板，在UVB波段（280320nm）照射下，樹脂分子鏈發(fā)生Norrish I型斷裂，拉伸強(qiáng)度年衰減率可達(dá)12%。

 

 三、制造工藝缺陷

1. 固化工藝不當(dāng)  

    后固化不足：成型后未進(jìn)行80120℃/24小時(shí)梯度升溫處理，殘余單體含量>5%，長(zhǎng)期使用中持續(xù)釋放小分子導(dǎo)致孔隙率增加。  

    層壓缺陷：鋪層設(shè)計(jì)不合理（如單向布占比>70%）造成各向異性收縮，熱應(yīng)力集中引發(fā)分層開裂。

 

2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)漏洞  

    支撐間距過***（>1.5m）導(dǎo)致?lián)隙瘸瑯?biāo)（>L/200），局部應(yīng)力超過樹脂斷裂伸長(zhǎng)率（通常<3%），產(chǎn)生疲勞裂紋。

 

 四、動(dòng)態(tài)載荷影響

1. 疲勞累積效應(yīng)  

    頻繁開閉檢修導(dǎo)致的循環(huán)載荷（應(yīng)力幅值>60%極限強(qiáng)度），使微裂紋以0.11mm/年的速率擴(kuò)展，***終發(fā)生脆性斷裂。

 

2. 溫度交變應(yīng)力  

    晝夜溫差>30℃時(shí)，因樹脂（CTE≈30×10??/℃）與玻纖（CTE≈5×10??/℃）熱膨脹系數(shù)差異，界面剪切應(yīng)力可達(dá)1520MPa，超出粘結(jié)強(qiáng)度臨界值。

 

 五、維護(hù)缺失加劇劣化

1. 表面防護(hù)層破損  

    耐磨層（厚度0.51mm）磨損后，腐蝕介質(zhì)直接接觸結(jié)構(gòu)層，實(shí)測(cè)表明此類蓋板的彎曲強(qiáng)度衰減速度提高35倍。

 

2. 清洗方式不當(dāng)  

    高壓水槍（>15MPa）沖洗造成的機(jī)械沖蝕，可使表層樹脂損失率達(dá)0.30.8mm/年，暴露出纖維束加速老化。

 

通過系統(tǒng)控制上述風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，可有效延長(zhǎng)玻璃鋼污水池蓋板使用壽命至15年以上。建議采用納米改性樹脂體系（如添加25%納米SiO?）和預(yù)浸漬工藝，提升抗裂性能30%以上。