FRP的吸水性和耐水性是两个不同概念。
(一)吸水。是物理过程,吸水后FRP增重,直至饱和,这个过程是逆的,即浸水时重量增加,强度下降,离水干燥后,又得到回升。如618#环氧FRP,在水中煮36h,弯曲强度仅保留48%,自燃干燥半年后,强度可恢复到原来的86%;玻璃布经热处理的307#聚酯FRP,在25~30℃水中泡190天,弯曲强度仅保留45%,离水干燥190天后,强度可恢复到原始的80%。制品,在水中的强度变化都有自己一定的保留率。
下面对图五十一和图五十二进行分析:
(1)初期,吸水增量很快,而后饱和,当出现重量下降时(曲线拐点)说明此时FRP中树脂大分子开始被降解,溶质被萃取出来,对聚酯FRP来说是十分明显的。图五十二中的聚酯FRP因为都是冷固化,故失重较大,纤维同时也被侵蚀,故重量下降很大。
总的说,聚酯FRP浸泡前期力学性能迅速下降;约经2年可达到中期(平衡期),这一时期可长达10 - 20年,此时变化缓慢、达到湿态极限值;后期才是破坏期。
(2)环氧浇铸体的吸水性比聚酯浇铸体小,对同一种树脂而言,其浇铸体又比其FRP吸水性小,这是因为玻璃纤维作了水的“向导”,水从纤维和树酯的界面或毛细孔浸入。所以,如果要用FRP制品来盛液态介质(包括水)时,需要采取下列措施:
(a) FRP的含胶量要大;
(b)表面要有富树脂层,最好有胶衣层;
(c)树脂对纤维要充分浸润;
(d)纤维表面要经过化学处理;
(e)定期涂刷油漆,是保护FRP的重要手段(如醇酸漆等);
(3)环氧FRP的吸水性,比聚酯FRP小。这就说明在制造FRP盛水(或其它介质)容器时,需要选择适应的树脂。树脂的亲水基团少、结构紧密、交链密度大,都可降低吸水量。
FRP在蒸馏水中浸泡三年的情况见表151。
表151分析:
(1)FRP在蒸馏水中浸泡三年情况是:
a)加压成型的酚醛FRP,力学性能(除冲击外)没有明显下降;
b)环氧下降20 - 40%;
c)聚酯下降40 - 60%;
(2)从受力形式来看:
a)压缩强度下降最大;
b)弯曲、拉伸下降小;
c)冲击有时还上升,这与工作艇在海水中的表现类似。
还有种试验,用306。聚酯FRP板材,分别在长江、珠江、黄浦江、勃海、东海以及蒸馏水中经过三年自然老化。对弯曲强度的影响仍然类似图五十一那样。
FRP在海水中表面仍有海生物寄生,海蛎子最多,次为海螺、水草、静置时更易产生。