Как выглядит осмос?
Вздувшийся пузырями стеклопластик на днище лодки свидетельствует о том, что имеет место явление, известное как гидролиз стеклопластика. Известный всем осмос – это следствие гидролиза. То есть, вздувшийся гелькоут на корпусе судна – это признак начинающегося, или уже вовсю развивающегося процесса разрушения стеклопластика!
В чем суть процесса гидролиза?
Благодаря малому размеру молекулы Н2О, вода проникает сквозь гелькоут как в виде паров, так и в виде жидкости. Гелькоут является довольно слабой преградой для проникновения при постоянном контакте с водой. Еще больше этому способствует стекловолокно, действуя как капилляры и транспортируя воду вглубь ламината. Вода, находясь в близком контакте со смолой в гелькоуте и ламинате, образует своего рода химический раствор с тем, что принято называть водорастворимыми веществами, содержащимися в смоле.В той или иной степени они присутствуют в любой отвержденной полиэфирной смоле. Все эти вещества гигроскопичны - обладают свойством сильно притягивать молекулы воды и немедленно реагируют с водой, фильтруемой гелькоутом, образуя кислотный раствор.
Затем этот едкий раствор, являющийся продуктом гидролиза, начинает медленно атаковать окружающий его пластик. Пластик в свою очередь разрушается на составляющие - фталевые кислоты, гликоли и т.д., которые, опять же, растворимы водой и обеспечивают процесс дополнительным материалом.
Таким образом, процесс поддерживает сам себя до тех пор, пока обеспечивается приток воды. Со временем он все глубже и глубже проникает внутрь стеклопластика. Сам процесс именуется гидролизом, а суть его в том, что при этом из стеклопластика вымывается смола.
Почему эти пузыри вместе с гидролизом представляют собой такую проблему?
Пузыри влияют на скорость и, помимо всего прочего, портят внешний вид. Они медленно расслаивают стеклопластик и, при достаточном их количестве, могут нарушить механическую целостность ламината.
Однако, гораздо важнее здесь разрушительное влияние гидролиза на смолу. Этот процесс размягчает и ослабляет смолу, вымывая ее из стеклопластика, тем самым снижая его жесткость. При снижении жесткости возрастает степень гибкости, испытываемой отдельными участками днища, а с ростом гибкости возрастает риск усталостных деформаций.
Большинство корпусов яхт имеют коэффициент запаса прочности от 2-4 до 1, тем самым сохраняя достаточный запас прочности при ухудшении его свойств. Однако, разброс этих коэффициентов достаточно велик и, в целях улучшения ходовых характеристик, они всегда находятся под угрозой снижения.
Если корпус имеет сэндвичевую конструкцию, то механические разрушения наступают гораздо быстрее. Насыщение влагой заполнителя, носит обширный характер, и представляет собой непригодный для ремонта случай (в рамках разумного бюджета). Также важно заметить, что одно только присутствие влаги в стеклопластике, даже при отсутствии в нем процессов гидролиза, значительно снижает его сопротивляемость усталостным деформациям.
Виды осмоса на поверхности
Осмос покрытой гелькоутом поверхности
|
A. воздушные пустоты или полости
B. наполненные жидкостью пустоты под действием нейтрального давления C. наполненные жидкостью пустоты под действием осмотического давления (коробление гелькоута) D. растрескивание гелькоута и высвобождение давления E. прогрессирующее проникновения влаги в ламинат |
Осмос ламината
|
A. Межслоевые воздушные пустоты (под слоем гелькоута или первого слоя стекловолокна).
B. Слой стекловолокна C. Наполненные жидкостью межслоевые пустоты D. Перемещение влаги в результате осмотической реакции E. Повышение осмотического давления (разрушение ламината, ослабление межслоевой адгезии) |
Профилактика осмоса на судах
Для снижения вероятности возникновения осмоса рекомендуется:• Использовать гелькоут хорошего качества;
• Ниже ватерлинии наносить только белый или прозрачный гелькоут;
• Удалять воздух;
• Создавать барьерный слой высокого качества;
• При создании барьерного слоя использовать маты на порошковом связующем;
• Обеспечить хорошую адгезию между слоем гелькоута и барьерным слоем;
• Обеспечить хорошую адгезию между барьерным слоем и основным ламинатом;
• Обеспечить достаточное отверждение.
Используемые в судостроении материалы должны:
• Обеспечивать эстетику поверхности приемлемого качества;• Обладать длительным сроком службы;
• Не приводить к возникновению осмоса (пузырение поверхности).
