從FRP是一種復(fù)合材料的本身,就決定了屬于光學(xué)上的非均一物體。由于玻璃纖維的直徑(8 - 10u)要比可見光的波長(zhǎng)(0.4 - 0.75u)大得多,而相鄰二根纖維之間的距離,一般不超過纖維直徑的2倍,因此,要產(chǎn)生多次散射。
一般來(lái)說(shuō),玻纖的直徑愈細(xì),其FRP的透光率愈小,因?yàn)橛?xì),表面積愈大,反射系數(shù)愈大,這就減少了光線透過。并且隨著玻纖體積含量的增加而減少。但是玻纖與粘結(jié)劑的折射系數(shù)及吸收系數(shù)又對(duì)透光率產(chǎn)生制約,因此,情況比較復(fù)雜。下面根據(jù)有關(guān)資料的介紹及平時(shí)對(duì)FRP生產(chǎn)中的直觀感覺,進(jìn)行大致介紹如下,僅供參考。
FRP透明波形瓦及薄平板在FRP制品中透光性是較好的,光透過率在85 - 90%,接近平板玻璃,但由于散射光占透過光的比例大,所以沒有平板玻璃那樣透明。即使選擇透光性好的樹脂,但固化后,由于固化劑、成型溫度等影響,效果仍有降低,特別是熱固化容易使透光性破壞。下面列舉對(duì)FRP的透光性產(chǎn)生影響的各種因素:
(1)樹脂和玻纖的折光率越接近,FRP透光越好;
(2)用苯乙烯作樹脂交聯(lián)劑透光性差,如果用樹脂60份,苯乙烯20份,MMA20份,透光卒得到改善,而且耐候性也好,有機(jī)玻璃的透光系數(shù)為91一92%。
(3)玻璃纖維含量越多,透光率越低。用密度小、厚度薄、無(wú)堿無(wú)蠟的平紋布(或氈)作增強(qiáng)FRP透光性有好處。如密度小而薄的布,透光系數(shù)約為65%,反之約為18。20%。 玻璃的光學(xué)性能是好的,做成玻纖以后,特別做成FRP,有多方面的影響,光學(xué)性能下降了。E纖維比C纖維好,E率約為1.548;C玻璃折射率約為1.532,E纖維折射率 0~1.555。順酐型聚酯的折射率為1.5~1.55。 蝴旨對(duì)纖維的浸潤(rùn)好壞有很大影響(參考第六章)為了浸潤(rùn),纖維要用偶聯(lián)劑處理為妥.璃布的光學(xué)性能,還受到織紋、密度、厚度的影響,關(guān)于影響見表161:
用透明聚酯和無(wú)堿無(wú)捻平紋薄布特別是表面薄氈制成的透明FRP,透光又透明。一般FRP的性能大致如下表:
FRP的狀況對(duì)透光性的影響是:厚度越厚,透光性越差,表面光滑潔凈透光越好;纖維固化劑的種類,以及著色劑,填料的種類和用量都對(duì)透光性有影響。 FRP受到日照時(shí)間越長(zhǎng),透光率越低。 FRP老化后光學(xué)性能下降。
為了保持透光率,可以在表面粘貼一層耐候性好的薄膜,如氟樹脂薄膜,即通過措施來(lái)延緩FRP的老化來(lái)保持其透光性。