海南大学2013-2014学年度第1学期
《复合材料生产工艺》论文
题目： 玻璃钢工艺设计 姓名： 周俊琛 学号： 289
学院： 材料与化工学院 专业班级： 材料科学与工程（2）班
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玻璃钢工艺设计
【摘要】手糊成型是聚合物基复合材料生产中最早使用和最简单的一种工艺方法。用途广泛，现在世界各国的聚合物基复合材料成型工艺中手糊工艺仍占相当重的比例，本文简要介绍了玻璃钢手糊成型工艺。 关键词：玻璃钢、手糊成型工艺 一、玻璃钢介绍
玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱 等）为增强材料，以合成树脂作为基体的一种复合材料。玻璃纤维，一般认为它主要起承载作用。树脂目前主要指合成树脂，它起粘接纤维，把松散纤维粘拢在一起，形成整体的作用。 二、玻璃钢性能 （一）力学性能
玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和其它材料无法相比的。玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇注体密度1.27左右）以及玻璃纤维的高抗拉强度（普通钢材的5倍以上）。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃纤维毡制品到低树脂含量的玻璃纤维缠绕制品（密度2.2）,玻璃钢的密度只有普通碳钢的1/4～1/5，比铝还轻1/3。 （二）物理性能
玻璃钢具有密度小，良好的介电绝缘性能、隔热性能、抗吸水和抗热膨胀性能等。 （1）密度 玻璃钢密度介于1.5～2.0之间，只有普通炭的1 ／4 ～1/5比轻金属铝还要轻1/3左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强度均达到400MPa以上。按比强度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。 （2）电性能
玻璃钢有优良的电绝缘性能，可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件，在高频作用下仍然保持良好的介电性能。在绝缘材料中，用玻璃纤维布代替纸及棉布，可提高绝缘材料的绝缘等级，在用相同树脂的情况下，至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1／3～1/2。在一些大型电机中，如12.5万kW电机，要用几百公斤玻璃钢作绝缘材料。此外玻
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璃钢不受电磁影响，而且有良好的透微波性能。 （3）耐热性能
玻璃钢有良好的耐热性能，它的比热大。是金属的2～3倍。导热系数比较低，只是
金属材料的1／100～1／1000。此外，某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出，如酚醛型高硅氧布玻璃钢，在遇极高温度时，产生碳化层，可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的 5000～10000K高温及高速气流的作用。
几种材料的热性能。
从表中可以看出，玻璃钢具有良好的绝热性能，这是金属材料无法比拟的。 （4）耐老化性能
任何材料都存在老化问题，玻璃钢也不例外。只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大
气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下，性能有所下降，在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。但随着科学技术进步。人们可以采取必要的防老化措施，改善使用性能。提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验。板材拉伸强度下降最少，小于20％；弯曲强度次之，一般不超过30％；压缩强度下降最多，波动也最大一般为25％～50％。
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（5）长期耐温性及耐热性
玻璃钢的酸温性及耐热性取决于所用的树脂。长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。通用的环氧及聚酯玻璃钢，都是易燃的，对于有防火要求的结构物，要用阻燃树脂或加阻燃剂，因此在使用玻璃钢时。应充分注意。
一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在0～50℃以上，环氧玻璃钢在60℃以上。强度开始下降。近年来出现了一些耐高温的玻璃钢，如脂环族环氧玻璃钢，聚酰亚胺玻璃钢等。但长期工作温度也只能在200～300℃以内，远较金属的长期使用温度为低。 （四）化学性能
玻璃钢主要的化学性能就是它有突出的耐腐蚀性。它不仅不会象金属材料那样生锈腐
蚀；同时；也不会象木材那样腐烂，而且几乎不被水、油等介质所侵蚀，可以代替不锈钢在化工厂中用来制造贮罐、管道、泵、阀等，不仅使用寿命长，而且不需采取防腐、防锈或防虫蛀等防护措施，减少了维修费用。玻璃钢在耐腐蚀方面的应用是很广泛的，国外一些主要工业国家，玻璃钢用作耐腐制品方面都在13％以上，其用量有逐年增高趋势。国内用量也不少。大都用作金属设备的衬里，以保护金属。
玻璃钢的耐腐蚀性，主要取决于树脂，作为玻璃钢用的树脂，其耐腐蚀性是好的，但单纯的用树脂涂覆在金属表面上，会出现较严重的龟裂裂缝，起不到防渗漏和保护金属的作用。在树脂中添加一定量的玻璃纤维后，将树脂中出现较严重龟裂的可能性转化为数量众多的微小裂缝，而这些小裂缝形成一个贯串裂缝的机率是很小的，而相互间还有止裂作用，这样可以阻止化学溶液介质的渗透腐蚀。 三、玻璃钢原材料选择 （一）树脂选择 树脂基体 邻苯型
代号 OP
产品性能
具有一般的耐腐蚀性能，可耐海水、弱酸及大气老化环境，长期使用温度-50℃～60℃,最高使用
适用场所 常用于一般的腐蚀环境,海水腐蚀、弱
温度达100℃,这是一种较经济的树脂类型，耐腐蚀酸腐蚀及大气老化性一般，阻燃氧指数约为26。
具有优异的耐腐蚀性能,可耐中等浓度无机酸、
间苯型
IP
碱、各种盐类等环境,长期使用温度-50℃～90℃,最高使用温度达105℃,阻燃氧指数约为26。
腐蚀。
常用于酸性腐蚀较强或碱性腐蚀一般的环境。
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具有优异的耐腐蚀性能，可耐酸、碱、盐溶剂
乙烯基型 VE
或酸碱交替等恶劣的腐蚀环境,长期使用温度-50℃～110℃ ，阻燃氧指数约为28。
具有优异的耐腐蚀性能,可耐酸、碱、盐溶剂或酸碱交替等恶劣的腐蚀环境,长期使用温度-50℃～
阻燃型
FI
110℃ ，其阻燃性能高于一般树脂，氧指数为28～35。
间苯型食品级树脂同间苯树脂一样具有优良
食品级型 FO
的耐腐蚀性能，长期使用温度-50℃～90℃ ，最高使用温度达105℃，阻燃氧指数约为26。
（二）增强材料选择 1、聚酯毡
常用于酸、碱、盐溶剂等腐蚀严重的环境。
常用于有阻燃要求的使用环境。
常用于肉制品、食品加工厂及自来水厂。
抗拉强力高、延伸性能好、热稳定性能优良、耐穿刺能力强、抗腐蚀、耐老化。 2、喷射纱 (1)硅烷偶联剂。
(2)优良的集束性和成带性。 (3)在树脂中能快速和彻底地浸透。 (4)优良的耐磨蚀性,无毛羽。 (5)优良的机械性能。 3、玻璃纤维:
（1）E-玻璃纤维，无碱纤维，具有优良的、耐老化性和耐水性。 （2）C-玻璃纤维，耐酸性好，耐碱性不如无碱纤维，成本低。 （3）A-玻璃纤维，有碱纤维，含碱量大于12%。 （4）S-玻璃纤维，高强度玻璃纤维，拉伸强度较大。 （5）中碱玻璃纤维，耐酸性好，成本低。
（6）耐碱玻璃纤维，抗碱性较好，主要用于增强水泥制品。 （7）空心玻璃纤维，纤维中空，弹性模量较高。
机械强
种类 无碱玻
耐酸性 一般
耐水性
度
好
高
性 较好
性 好
较高
树脂易
防老化
电绝缘
成本
浸润性
件 用于强适合条
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玻璃钢工艺设计
