手糊成型实例
第《2》章手糊成型
2.1 原 材 料 的 选 择
不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的 过程，共聚反应过程包括三个主要阶段：链引发、链增长、 链终止。
第二章 手糊成型工艺
(1) 链引发： 一般有三种方式 (a) 引发剂引发(如过氧化苯甲酰)
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
(b) 引发剂和促进剂配合使用(如过氧化环己酮－萘酸钴)引发 (c) 紫外线照射引发
第二章 手糊成型工艺
B 酮过氧化物－环烷酸钴引发体系 不饱和聚酯树脂低温固化最常见的引发体系 环烷酸钴对聚酯固化速度的影响 引发剂及用量 2％过氧化甲乙酮 2％过氧化甲乙酮 促进剂及用量 0 固化时间 48×60min 84min 0.01％环烷酸钴 0 28×60min
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
(5) 脂环族类
CH R O O CH CH
第二章 手糊成型工艺
2. 环氧树脂的性能及特点：
课件
在树脂基复合材料中，用量仅次于不饱和树脂。其 综合性能明显优于不饱和树脂。在受力构件、耐碱、电性 能要求较高的场合一般使用环氧树脂。 主要类型: (1) “双酚A型环氧树脂”、又称“E”型环氧树 脂
2.1 原 材 料 的 选 择
自由基与苯乙烯的反应速度比自由基与O2的反 应速度慢104倍，一般聚酯树脂制品固化时，表面应 覆盖聚酯薄膜。若不用薄膜覆盖，也应使成型表面 形成与空气隔离的物质如蜡类，否则自由基与周围 空气中的O2 、H2O反应，耗去大部分自由基，造成 表面固化不完全而发粘。
第二章 手糊成型工艺
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
n
CH3 O C CH3 CH2 CH CH2 O
第二章 手糊成型工艺
第1章、手糊成型
第1章、手糊成型工艺定义：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。
特点：优点：形状任意、复杂设备简单、投资小、折旧低工艺简单可任意添补树脂量高，耐腐蚀缺点：效率低下工作环境差产品质量不稳产品力学性能不好批量小§1、原材料要求：满足设计要求手糊工艺要求价低易得§1-1、聚合物基体要求：1、室温下固化、胶凝，生成高分子物2、胶液粘度：0.2~0.5Pa•S（适合手糊）3、无毒或低毒4、价低种类：不饱和聚酯树脂环氧树脂双马来酰亚胺树脂聚酰亚胺树脂§1-1-1、不饱和聚酯树脂品种：通用型耐腐阻燃专用型低收缩耐候§1-1-2、环氧树脂价格相对较高，但性能好。
受力结构或耐碱、电性能等制品多用环氧树脂。
自熄型环氧树脂，简称溴化环氧，有较好自熄效果，但粘度大，不适合手糊工艺。
§1-1-3、辅助材料1、稀释剂2、填料无机：粘土、CaCO3、白云石、滑石粉、石英粉、石墨有机：聚氯乙烯粉3、色料使用无机颜料。
一般不用有机颜料，易与有机树脂反应。
§1-2、增强纤维玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤维、其它纤维。
E-玻纤： 无碱纤维 成本高 C-玻纤： 耐酸性 成本低 A-玻纤： 有碱纤维 成本低S-玻纤： 高强纤维 M-玻纤： 高弹纤维 L-玻纤： 防辐射纤维中国的中碱玻纤§1-2-1、玻纤制品※玻纤无捻粗纱：由无捻络纱机将拉丝得到的原纱平行并股卷成圆筒形。
命名法：无碱无捻纱8 •24 /5玻纤种类※短切纤维毡将连续玻纤经浸润剂集束后，按一定长度切断，无序分散成一定厚度，再用粘结剂合成毡状。
特点：成本低，使用方便，各向同性。
缺点：强度低。
衬里毡、表面毡。
※无捻粗纱布方格布特点：经纬强度均衡，冲击强度高，成型容易，与短切毡合用。
缺点：45°方向强度低。
※玻纤细布平纹布特点：变形量小，铺覆性好，曲率复杂制品。
热固性复合材料成型工艺
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
缺点：
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
原材料
玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润 有较好的形变性 满足制品的性能要求 价格便宜
种类：无捻粗纱 无捻粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布袋
MPa
袋压成型工艺
装袋 固化
复合材料夹层结构的制造
概述
夹层结构有两层薄而高强度的面板材料，其间夹着一层 厚而轻质的芯材，是为了满足轻质高强要求发展起来的 一种结构形式。
面板材料：复合材料板、塑料板、铝板、胶合板等 夹芯材料：蜂窝芯材、泡沫塑料、强芯毯、软木等 优点：比强度高，表面光洁，结构稳定性好，承载能力
模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
原材料：⑴模具用胶衣树脂：①固化放热和收缩小； ②优异的耐断裂、耐冲击性能；③优良的耐 热性、光泽度和硬度；④良好的涂刷性；⑤ 与制品胶衣色调相反 ⑵增强层树脂：①固化收缩率小；②韧性好； ③有易操作的黏度；④耐热性好
玻璃钢制品手糊及模压成型项目一第七组
不饱和聚酯树脂用的有机过氧化物临界温度都在60℃以上， 不能满足室温固化要求，只有在还原剂（或氧化剂）的存在下， 有机过氧化物分解的活化能才能显著降低，这样，有机过氧化 物的分解温度可在室温下分解，因此，由引发剂与促进剂组成 的体系常称为引发系统。
玻璃纤维
其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、 氧化钠等。
过氧化环己酮
熔 点 76～80℃ 溶解性 不溶于水，溶于丙酮、醇
有强氧化性，遇高温、阳光曝晒、撞击(干粉)、还原剂及燃 烧的磷、硫等物质会引起燃烧和爆炸。金属粉末能促进其分解。
属中等活性过氧化物引发剂，与还原剂合用组成氧化还原引 发体系，用作不饱和聚酯胶黏剂交联固化引发剂。配合0.01份 钴催化剂可室温固化，但低于15℃时必须稍高温度后处理，才 能固化完全。与过氧化甲乙酮相比，其优点是放热峰温度较低， 固化物内应力较小，颜色稳定。
耐碱玻璃纤维（AR玻纤）
耐碱玻璃纤维主要用于玻璃 纤维增强（水泥）混凝土（简 称GRC）的肋筋材料，是100% 无机纤维，在非承重的水泥构 件中是钢材和石棉的理想替代 品。
玻璃纤维的性能特点
(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。 (2)弹性系数高，刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐热性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线。 (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 (11)不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠。
化学性质
不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨 架主链上具有聚酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各 带有羧基（-COOH）和羟基（-OH）。 主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应，使不 饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。
1第二章 手糊成型(另一份)
二乙基苯胺
二乙基苯胺
二甲基苯胺 N，N二甲基对甲苯胺
21
0.2%
0.2% 0.2%
30分钟
18分钟 4分钟
注：上述实验是，不饱和聚酯树脂+1%过氧化苯甲酰
第二章 手糊成型工艺及设备
B 酮过氧化物－环烷酸钴引发体系
2.1 原 材 料 的 选 择
也是不饱和聚酯树脂低温固化最常见的引发体 系，环烷酸钴对聚酯固化速度的影响见下表。
• 不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的过程，共 聚反应过程的三个主要阶段：
10
第二章 手糊成型工艺及设备
链引发、链增长、链终止 • • • • • • （1） 链引发： 一般有三种方式 a 、引发剂引发（如过氧化苯甲酰） b 、引发剂和促进剂配合使用（如过氧化环己酮－ 萘酸钴）引发 c 、紫外线照射引发
自由基与苯乙烯的反应速度比自由基与 O2的反应速度 慢 104 倍，一般聚酯树脂制品固化时，表面应覆盖聚酯薄 膜。若不用薄膜覆盖，也应使成型表面形成与空气隔离的 物质如蜡类，否则自由基与周围空气中的 O2 、 H2O反应， 耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而发粘。 作业：手糊制品为什么要在表面覆盖聚酯薄膜？
2.4 喷射成型工艺及设备
2.5 热压釜
2.6 树脂传递模塑与反应注射模塑
7
第二章 手糊成型工艺及设备
2.1 原材料的选择
• 2.1.1 聚合物基体的选择
– 2.1.1.1 不饱和聚酯树脂 – 2.1.1.2 环氧树脂
• 2.1.2 增强材料的选择
– 2.1.2.1 玻璃纤维
– 2.1.2.2 碳纤维 – 2.1.2.3 Kevlar纤维
手糊成型工艺
第四节 手糊成型工艺
混合溶液型脱模剂
（1）聚乙烯醇脱模剂
l一般采用较低分子量的聚乙烯醇。 l 在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇加热溶解（水温约95℃）， 冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。
加入甘油可增加膜的柔韧性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均匀； 加入少量蓝、红墨水可防止漏涂； 需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。
第四节 手糊成型工艺
表面处理剂的作用机理
•表面处理剂的分子中一般都含有两种性质不同的基团。
一部分基团（如硅烷基）能与无机物（比如玻璃， 金属）表面上的M－OH起化学反应形成化学键； 另一部分基团（如乙烯基）能与树脂起反应形成 化学键。
使无机物和树脂这两类性质差别很大的材 料以化学键的形式“偶联”在一起，形成了一 个牢固的整体。又称为“偶联剂”
第四节 手糊成型工艺
（2）过氯乙烯脱模剂
配方：
过氯乙烯粉 5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份
按比例用。
第四节 手糊成型工艺
（3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：
聚苯乙烯粉
5份
甲苯
95 份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶解，
手糊工艺流程
第四节 手糊成型工艺
一、制品成型的要素准备
1.玻璃纤维制品的准备 2.脱模剂的准备 3.胶液的准备 4.胶衣糊的准备
第四节 手糊成型工艺
1、玻璃纤维制品的准备
玻璃纤维布的剪裁设计很重要。 玻璃布的经纬向强度不同，对要求正交各向同性的
制品，则应将玻璃布纵横交替辅放。 玻璃布的搭接长度一般为50mm。
(3)固化度：固化度是热固性树脂的固化反应的程度， 通常用百分率来表示。
第四节 手糊成型工艺
《手糊成型工艺》PPT课件
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8
辅助剂
偶联剂
不饱和聚酯树脂引发剂和促进剂
阻聚剂与缓聚剂
增韧剂与稀释剂
环氧树脂固化剂
抗氧剂
光稳定剂
热稳定剂
填料
脱模剂
着色剂与触变剂
阻燃剂
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9
2.2 手糊成型工艺
手糊成型的工艺流程如下
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10
手糊成型的示意图
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11
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12
1、场地
生产准备
手糊成型工作场地的大小，要根据产品大小和日产量决
定，场地要求清洁、干燥、通风良好，空气温度应保持在15—
.
4
不饱和聚酯树脂
➢ 不饱和聚酯树脂
由不饱和二元羧酸（或酸酐）或它们与饱和 二元羧酸（或酸酐）组成的混合酸与多元醇缩聚 而成的，具有酯键和不饱和双键的线型高分子化 合物。
➢不饱和聚酯类型 1、 邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯 2、 双酚A型不饱和聚酯 3、 乙烯基树脂 4、 卤代不饱和聚酯
.
湿法铺层又分胶衣层糊制和结构层糊制‘
• 胶衣层(面层)制作
制品厚度一般为0.25- 0.5mm，可采用涂刷和喷涂施工。 胶衣层一段做两遍；第一遍凝胶后铺表面毡，再喷涂第二遍 胶衣，要防止漏涂和不均匀。
胶衣层作用是美化制品外观，提高防腐蚀能力。
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23
• 结构层糊制
结构层糊制是在凝胶后的胶衣层上．将增强材料浸放， 一层一层紧贴在模具上，要求铺贴平整，不出现褶皱和悬空， 用毛刷和压辊压平，直到铺层达到设计厚度。在铺第一、二 层时，树脂含量要适当增多，以有利于排出气泡和浸透纤维 织物。一般方格布的含胶量为50％- 55％，毡的含胶量为74％ - 75％。
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6
手糊成型工艺
2.2.3.2 材料选择 （1）胶衣树脂 应具有收缩率低、延伸率高、耐磨、耐热、硬度高 等优良性能。 实践证明：采用环氧树脂加填料制作模具的胶衣比较 合适,或者采用专用的胶衣树脂制作胶衣层。 为提高耐磨性可以在胶衣层可加入硬度高的填料，如 瓷粉、石英粉、铸石粉、刚玉粉等。 （2）玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡 作用：A . 增强胶衣，防止表面微裂纹； B . 形成富树脂层以提高模具光洁度和耐腐蚀性能； C . 消除玻纤布在表面产生的痕迹。
胶液配制方法： 按配方比例将引发剂或促进剂的一种先 与树脂搅拌均匀，再加入另一种搅匀。
(2)环氧树脂胶液配制
配制方法： 先将稀释剂及其他辅助剂与树脂 搅匀，使用前加入固化剂搅匀。
2.3.1.2
增强材料准备
a.纤维表面处理（热处理或化学处理）； b.使用前烘干处理； c.按样板下料。 下料时应注意以下几点： 1、布的方向性 2、拼缝应各层错开 3、对圆形制品，布的45°方向变形能力好， 可沿此方向裁成布条糊制。 4、注意经济使用
手糊成型工艺的缺点 1、生产效率低，劳动强度大，卫生条件差； 2、产品性能稳定性差； 3、产品力学性能较低。
为了得到良好的脱模效果和理想
的制品，同时使用几种脱模剂，可以 发挥多种脱模剂的综合性能。
原材料的选择 选用的原材料必须满足3点要求 1、产品设计的性能要求 2、手糊成型工艺要求 3、价格便宜、材料容易取得 聚合物基体的选择 目前国内大部分手糊制品均用不饱和聚酯树 脂，约占80％，其次是环氧树脂。
2、环氧树脂的固化机理 伯仲胺类
反应型：参与树脂的交联反应 固化剂的类型： 酸酐类 催化型：不参与树脂的交联反应（叔胺类）
•注意：催化型的固化剂 • 只促进环氧树脂固化，固化剂本身不参与反应。 • •(1) 伯胺类固化剂/环氧树脂的反应机理
手糊成型工艺
手糊成型工艺
手糊成型工艺又称接触成型工艺。
是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺在模具上，然后固化成型为玻璃钢制品的工艺。
中文名手糊成型工艺别名接触成型工艺属性工艺定位固化成型为玻璃钢制品
目录
1 工艺简介
2 工艺过程
工艺简介
优点是成型不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂的产品的生产。
设备简单、投资少、见效快。
适宜我国乡镇企业的发展。
且工艺简单、生产技术易掌握，只需经过短期培训即可进行生产。
易于满足产品设计需要，可在产品不同部位任意增补增强材料；制品的树脂含量高，耐腐蚀性能好。
缺点是生产效率低、速度慢、生产周期长、不宜大批量生产。
且产品质量不易控制，性能稳定性不高。
产品力学性能较低。
生产环境差、气味大、加工时粉尘多，易对施工人员造成伤害。
如图1 所示。
工艺过程
在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程
直至达到所需厚度为止。
然后，在一定压力作用下加热固化成型（热压成型）或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型（冷压成型），最后脱模得到复合材料制品。
玻璃钢船体的手工糊制
玻璃钢船体的手工糊制玻璃钢船体的手工糊制船体, 玻璃钢, 手工说起来用玻璃钢做各种模型也有不少经历了，可要总结性地写点什么，就不太容易了，因为涉及非金属复合材料的制造工艺。
十分担心有“以其昏昏，使人昭昭”的情况出现。
船模用玻璃钢制造时，同常采用的方法被称为“手工糊制”，简称“手糊”。
一．手糊玻璃钢制件的基本过程：在模具上涂好脱模剂——将加有固化剂的树脂混合涂料刷涂在模具上——再在胶层上铺放增强材料（如玻璃纤维布）——用刮刀、毛刷或压辊迫使胶液均匀地渗入织物，并排除气泡——待增强材料完全浸透后，再铺下一层，直至厚度——固化——脱模——切除飞边、毛刺——补涂缺胶部分——完成二．模具：在模型玻璃钢船体手糊制造中，使用的模具常见的是阳模和阴模。
（１）阳模——工作面凸起的模具形式。
由它制成的制品内表面质量高，尺寸精度高。
用它制造船体时，凸模表面应均匀地减去船体的厚度。
制成的船体缺少棱角且表面修整工作量较大，一般仅适用于单件制造。
（２）阴模——简单地说，用阳模脱出一个玻璃钢制件，修整后就可以作为以后的阴模。
这样生产出来的工件的外表面准确性高，后期工作量较小。
（３）组合模——例如将做船体的阴模做成左右可以分开的，就可以方便的脱模。
（４）模具的选材：根据制品的精度的从高到低以及加工批量，依次选用钢材、铝材、干燥的木材（如红松）、复合材料（树脂基体与填料的混合物）、石膏、石蜡（要加硬脂酸）等，在制造船模时，还有使用泡沫塑料，更多的有人直接使用已做好的船体作为阳模，糊出玻璃钢的阴模。
三．脱模剂：（１）薄膜类——玻璃纸、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等，用油膏贴在模具表面，注意不要起皱和悬空。
（２）油膏类——石蜡、地板蜡、黄干油、凡士林、汽车腊、硅脂等，适用室温固化（低于摄氏80度）。
（３）溶液类——如聚乙烯醇水溶液、甲基硅油等，其中如聚乙烯醇水溶液使用较普遍。
四．飞边的切割：（１）手工方法——钢锯、电钻、锉刀都可用……（２）机械方法——用角向砂轮机换上玻璃钢专用的砂轮切片，效率很高，但要注意防尘，这些粉尘对健康都是有害的哦！五．树脂的选用首先要了解手糊成型所用树脂的要求：易浸渍纤维；容易脱气泡；垂直面涂刷时不易流胶；固化迅速；收缩小；层间黏结性能好……常用的是两大类：１，不饱和聚酯树脂——黏度小，浸渍性好，低分子物与气体易排除，凝胶时间可调节，能在常温常压下固化，但固化收缩率较大，制品强度较低；２，环氧树脂——黏结力强，制品强度高，也可以常温常压固化，但黏度大，需加稀释剂方可使用。