玻璃钢基础知识培训教程

mPa·s 表征树脂流动的难易程度
min
表征树脂胶化时间的长短
表征树脂固化过程中的热量 ℃-min 变化
粘度低则较易流动，反之则 较难流动
凝胶时间长则利用操作，但 会延长工作周期
达某一特定温度(40~50 ℃) 后迅速升温
工艺关联 固有特性，无 关联
温度影响较大
影响操作时间 现场注胶温度 控制
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其它性能参数：
戴好防护口罩 + 保持良好通风 + 注意密封保存
防护
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树脂基体 —— 环氧树脂
真空灌注及 特性： 模具成型
固化范围广 粘附力强 收缩性低 力学性能优良 良好的耐腐蚀性能
固化剂：胺类固化剂（多元伯胺或聚酰胺）
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树脂基体 —— 环氧树酯
环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来源于固化剂！
毒性 安全操作及防护办法
用途 成型腹板。
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玻璃纤维——三轴向布
描述 三层粗纱按0 °，±45°或
90 °，±45°方向排列。 既在指定方向上具备优异的
抗拉性能，又具备良好的剪切 性能。 用途
成型蒙皮，内外包边。
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玻璃纤维——四轴向布
描述 四层粗纱按±45°， 0 °，
90 °方向顺序排列。 既在指定方向上具备优异的
提高纤维的渗透性，有利于树 脂的浸润。 用途
用于根端增强布铺层辅助导流。
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玻璃纤维——单轴向布
描述 全部为经纱，用纱线编织而
成。在经纱方向具有极高的抗 拉强度。 用途
成型主梁，根端增强UD棒， 蒙皮后缘加强。
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玻璃纤维——双轴向布
描述 两层粗纱成±45°或±90排
列而成的缝编织物 。 具有良好的抗剪切性能。
二战期间扩展到民用 纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备
玻璃纤维预混料研制成功 真空袋压成型工艺研究成功 玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用 片状模塑料(SMC)在法国问世 在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产 树脂反应注射成型(RIM和RRIM)技术研究成功 美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术
连续纤维增强 碳纤维增强树脂，玻璃钢
增强体材料 短纤维增强
尼龙短纤维增强树脂
颗粒增强
炭黑颗粒增强橡胶
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复合材料的特点
复合材料既是材料，也是结构！
同一性
一体性：构件加工成型过程中复合材料随之形成
可设计性：力学、机械性能、热、声、光、电、防
腐、抗老化等物理、化学性能
工艺依赖性：构件性能对工艺方法、过程、参数依
离心浇铸成型法问世
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树脂基体
固化反应历程：
树脂主剂 液 + 固化剂 液
促进剂
固
固化成型聚合物
树脂主剂： 不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯
树脂在玻璃钢成型过程中主要起连续连结增强体材料的作用！
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树脂基体
主要性能参数：
性能参数
单位
意义
特征
密度
g/cm3 表征单位体积树脂重量
密度高则重量较重
粘度
凝胶时间 固化-放热 特性
玻璃钢基础知识
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什么是复合材料？
由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分 材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。
= + 复合
材料
基体
增强体
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基体材料
复合材料中组分中的连续相。
树脂基体 轮胎、玻璃钢
基体材料 金属基体
航天飞机构件
陶瓷基体
耐高温发动机
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增强体材料
复合材料中组分中分散的，被基体材料包容的增强相。
工艺关联
固有特性，无关 联
必须考虑工艺铺 层
可燃物含量高则杂质含量高 影响界面强度
断裂延伸率高则力学性能较好 影响各方向力学 性能设计
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玻璃纤维——无捻粗纱
线密度TEX数(g/km)
1200 TEX 2400 TEX
用途 缠绕螺纹做根端件
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玻璃纤维——表面毡
描述 由细玻璃纤维丝制成，克
重在30~100 g/m2之间 用途
单丝 毡
分类 织物
无捻粗纱
表面毡 短切毡 连续毡
单轴向布 双轴向布 三轴向布 四轴向布
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玻璃纤维增强材料
主要性能参数：
性能参数
单位
克重
kg/m2
厚度
mm
可燃物含量 %
断裂延伸率 %
意义 表征单位面积重量 表征毡或织物的厚度 表征玻纤中杂质的含量 表征玻纤抗拉程度
特征 密度高则重量较重 厚度大则铺层设计较厚
赖性较大
复合效应：复合后形成新的性能
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什么是“玻璃钢”？
玻璃纤维增强树脂基复合材料，是一种塑料。
= + 玻璃钢
树脂
玻璃纤维
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玻璃钢发展历史
时间 1932年 1940年 1944年 1945年 1946年 1949年 1950年 60年代 1961年 1963年 70年代 1972年 80年代
事件 在美国出现树脂基复合材料 手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩 美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功
抗拉性能，又具备良好的剪切 性能。
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树脂基体 —— 聚氨酯
特性：
适用于 叶片油漆
低温胶接强度优异 胶层耐磨性好 极高的粘附性 粘接工艺性较好 改性容易 耐振动、耐疲劳性能好
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树脂小结
基体树脂
不饱和聚酯
手糊制作包边 和修补加强
环氧树脂
模具胶衣层和 叶片灌注制作
聚氨酯
叶片油漆
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玻璃纤维增强材料
玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能！
➢ 急性毒性。 ➢ 对皮肤、黏膜的刺激作用。 ➢ 固化剂的过敏作用。 ➢ 固化剂的其他毒害作用。
✓ 将操作区域与非操作区域有意识地划开，尽可能自动化、密闭化，安装通风设施等等。 ✓ 加强劳动保护，采用防护手套、服装等办法，尽量避免固化剂与皮肤接触。 ✓ 操作场所及时清扫，保持卫生。 ✓ 及时清洗手、脸等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，应请医生处理。
拉伸性能 弯曲性能 冲击韧性 很好的渗透性
树脂基体
耐温性 耐湿性 抗化学腐蚀性 疲劳寿命
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树脂基体 —— 不饱和聚酯
特性：
耐热性
适用于 手糊成型
力学性能较好
耐腐蚀性能
固化时体积收缩率大
固源自文库剂：过氧化甲乙酮
促进剂：萘酸钴
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树脂基体 —— 不饱和聚酯
毒性
苯乙烯有毒！
头痛 头晕 食欲减退 红血球和血小板减少 高浓度时对黏膜有较强烈刺激作用
表面随型，提高表观质量， 用于制作阴模表面增强层。
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玻璃纤维——短切毡
描述 由约50mm长的玻璃纤维丝
随机均匀铺陈在网带上制成， 克重一般要求在450 g/m2。
过渡粘接性良好，具有一 定的强度。 用途
用于制作阴模表面过渡层。
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玻璃纤维——连续毡
描述 由玻璃原丝呈8字型铺敷在连续
移动网带上粘合制成，克重在 150~650 g/m2之间。