关于GB/T 35544与GB/T 42612中环氧树脂玻璃化转变温度大于105℃来源;
在目前这两个标准中都写着要求树脂的玻璃化转变温度大于105℃,大家应该好奇,为什么这么要求呢。 今天让我们展开讲讲。我们的一些标准在制定的时候,参考了国外的标准,有的一些数据和要求就直接引用了,可能对于刚入行的小伙伴来说并不清楚。在EN12245中对于这个温度是这样描述的; 翻译过来就是:对于热固性树脂,其玻璃化转变温度(T})应至少比规定的最高使用温度高出20℃(即用于气体运输的气瓶,其Tg应至少为85℃)(且该温度不得超过允许温度),T需在设计型式批准过程中进行验证。,而我们的储氢气瓶的工作高温区间要求为85℃,因此,树脂的玻璃化转化温度要求是大于105℃。当然了,我试图去寻找为什么是20℃,而不是30℃,或者是10℃,很遗憾,没有找到相关研究支撑; 当然,从我这里认为,主要有一下几点:1.保证材料仍处于“玻璃态”(刚性)区间Tg 是树脂从刚性(玻璃态)变成软化(橡胶态)的温度区间的中心或起点。超过 Tg 后树脂刚度、强度和粘结性会显著下降。把 Tg 设高 20°C 是为了确保在最大工作温度下材料仍明显在玻璃态,从而保持设计力学性能和安全裕度。2.考虑温度测量和材料分布的不确定性Tg 的测定(如 DSC、DMA)有测试误差,通常几摄氏度到十几摄氏度不等;现场实际部位温度也可能高于标称“最大服务温度”。20°C 的裕度能覆盖这些测量误差和局部热点(局部摩擦、阳光直射、阀门附近热积累等)。3.考虑材料老化和环境塑化效应随着服役时间,树脂可能被水分、燃料或其它介质塑化(降低 Tg),或因老化(热氧化、链断)导致性能劣化。预留 20°C 可以在长期服役和环境影响下仍保证安全边际。4.热循环与疲劳所需的额外裕量循环温度应力会加速损伤和界面退化;当工作温度靠近 Tg 时,循环加载下的松弛/蠕变/界面失效风险迅速增加。更高的 Tg 可以显著延长疲劳寿命并减少蠕变。5.Tg 不是一个绝对“点”而是一个过渡区许多树脂的玻璃化是一个宽的温度范围(Tg ± 几度到几十度),把标称Tg高出 20°C 有助于确保即使在过渡区也仍保有足够刚度。6.法规/型式认可的保守设计原则采保守裕度以覆盖制造差异、测量不确定性和实际操作差异,这样型式批准时才更可靠,便于长期合规与安全证明。来源:气瓶设计的小工程师