手糊成型工艺及设备概述(PPT 49页)
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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
手煳成型工艺及设备
苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸 二丙烯酯、邻苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。
• 2）、引发剂
• 引发剂可以产生自由基，引发树脂体系进行固化反应。引 发剂一般为过氧化物，其通式为 ROOR`。引发剂的主要类 型有：氢过氧化物、酸过氧化物、酮过氧化物、酯过氧化 物、二酰基过氧化物。
• 最常用的有： 过氧化二苯甲酰
促进剂及用量 0
0.01％环烷酸钴 0
0.01％环烷酸钴
固化时间 48×60min
84min 28×60min
60min
• 4） 阻聚剂 • 为了增加不饱和聚酯树脂的贮存稳定性，调节适
用期，常在聚酯树脂中加入阻聚剂。（一般在树 脂生产过程中就加入） • 最常用的阻聚剂有：对苯二酚、叔丁基对苯二酚、 硝基苯、亚硫酸盐等 自速由度基慢与10苯4倍乙，烯一的般反聚应酯速树度脂比制自品由固基化与时O，2的表反面应应 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 周造成围表空面气固中化的不O2完、全H而23.3.1 不饱和聚酯树脂的固化
poor adhesion with a incompatible silane coupling agent.
good adhesion with a compatible silane coupling agent.
（4）玻璃纤维的处理方法 ①后处理法：（对于“纺织型浸润剂”） 第一步除去浸润剂，有两种方法。 a、洗涤法:在皂水或有机溶液中清洗，然后烘干。 b、热处理法：（250℃～450℃） 1h。 第二步用表面处理剂处理（要求产品质量较高时）， 处理步骤为: 浸渍－水洗－烘干。
2.3.2.2 铺层控制
搭接产品外形发生变化 铺层的拼接形式
• 2）、引发剂
• 引发剂可以产生自由基，引发树脂体系进行固化反应。引 发剂一般为过氧化物，其通式为 ROOR`。引发剂的主要类 型有：氢过氧化物、酸过氧化物、酮过氧化物、酯过氧化 物、二酰基过氧化物。
• 最常用的有： 过氧化二苯甲酰
促进剂及用量 0
0.01％环烷酸钴 0
0.01％环烷酸钴
固化时间 48×60min
84min 28×60min
60min
• 4） 阻聚剂 • 为了增加不饱和聚酯树脂的贮存稳定性，调节适
用期，常在聚酯树脂中加入阻聚剂。（一般在树 脂生产过程中就加入） • 最常用的阻聚剂有：对苯二酚、叔丁基对苯二酚、 硝基苯、亚硫酸盐等 自速由度基慢与10苯4倍乙，烯一的般反聚应酯速树度脂比制自品由固基化与时O，2的表反面应应 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 周造成围表空面气固中化的不O2完、全H而23.3.1 不饱和聚酯树脂的固化
poor adhesion with a incompatible silane coupling agent.
good adhesion with a compatible silane coupling agent.
（4）玻璃纤维的处理方法 ①后处理法：（对于“纺织型浸润剂”） 第一步除去浸润剂，有两种方法。 a、洗涤法:在皂水或有机溶液中清洗，然后烘干。 b、热处理法：（250℃～450℃） 1h。 第二步用表面处理剂处理（要求产品质量较高时）， 处理步骤为: 浸渍－水洗－烘干。
2.3.2.2 铺层控制
搭接产品外形发生变化 铺层的拼接形式
手糊成型工艺及设备概述
手糊成型工艺及设备概述引言手糊成型工艺是一种常用的制造工艺，广泛应用于各个行业，包括建筑、汽车、航空航天等。
本文将对手糊成型工艺及其相关设备进行概述。
手糊成型工艺的基本原理手糊成型工艺是一种手工制作产品的工艺，通过将纤维材料与树脂材料混合，手工涂抹在具体的模具上，并进行涂层的加固和硬化过程。
手糊成型的主要目的是制造出高强度、耐腐蚀和耐磨损的复合材料。
手糊成型的步骤手糊成型的步骤可以概括为以下几个方面：1.模具准备：选择适合产品形状和尺寸的模具，并进行清洁和涂层处理。
2.纤维材料准备：选择适合产品性能的纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维等，并进行切割和排列。
3.树脂材料准备：选择适合产品性能的树脂材料，并按比例混合。
4.涂抹纤维材料：将纤维材料搭配模具，并使用刷子或刮刀将树脂材料涂抹在纤维上，确保均匀和完全浸润。
5.加固过程：通过压实或挤出等方式，增强产品的力学性能和表面质量。
6.硬化过程：将涂层的产品置于适当的温度和湿度条件下，使其树脂材料硬化并固化。
手糊成型工艺的设备手糊成型工艺需要一些基本的设备来进行操作和控制，以下是常用的设备：1.刷子或刮刀：用于将树脂材料均匀涂抹在纤维材料上。
2.模具：塑造产品的形状和尺寸的工具。
3.压实设备：可以通过压力将纤维材料固定在模具上，并提高产品的密度和强度。
4.硬化设备：提供适当的温度和湿度条件，加速树脂材料的硬化和固化过程。
5.切割设备：用于将成型后的产品切割成所需的尺寸和形状。
手糊成型工艺的优点和应用领域手糊成型工艺具有以下优点：1.灵活性高：可以制造各种形状和尺寸的产品，适应不同的需求。
2.低成本：相对于其他制造工艺，手糊成型工艺的设备和材料成本较低。
3.适用性广：手糊成型工艺适用于多种材料，包括玻璃纤维、碳纤维、有机玻璃等。
手糊成型工艺在以下行业有广泛的应用：1.建筑业：制造混凝土构件、温室、屋顶等。
2.汽车工业：制作车身和车内的复合材料零件。
3.航空航天工业：制造飞机和航天器的各种结构件。
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
复合材料工学课件(手糊成型)2013年最新复合材料工艺与设备ppt课件——王继辉(武汉理工大学)
Up树脂的特点见P12表2-2 Up树脂的种类、品种及牌号
200307
材料学院彭进波
第5页
2. FRP手糊成型工艺及设备
环氧树脂： 环氧树脂是仅次于Up的第二大类手糊用树脂，主要用于糊 制受力部件，电绝缘产品，耐腐蚀〔耐碱〕制品 环氧树脂的性能特点见P13表2-3。 手糊用环氧树脂的类型、品种〔牌号〕： 双酚A型：如E-51、E-44、E-42，分子量低，流动性好。 脂环族：R-122、300#、400#等，构造严密，耐热性、耐 紫外线性能好。 注：在手糊工艺中，使用环氧树脂应注意两个问题：
2. FRP手糊成型工艺及设备
1.玻璃纤维切割喷射器 2.树脂胶液喷枪 3.静态混合器
2.5 树脂传递模塑成型 RTM〔Resin Transfer Molding〕
1. RTM成型机
200307
材料学院彭进波
2. RTM低压压机
第21页
2. FRP手糊成型工艺及设备
RTM原材料
树脂系统
增强材料
2. FRP手糊成型工艺及设备
引言
手糊成型工艺是FRP生产中最古老的一种成型 方法虽然成型技术较简单,设备也不复杂,但请同学
们一定注意下面几个问题：
1. 复合材料工艺原理 2. 聚合物基体的固化反响原理 3. 复合材料生产中原材料的主要种类〔品种〕、性
质及特点
4. 成型工艺参数的控制与产品质量的关系 5. 手糊成型工艺的特点及适合产品的类型
〔4〕配制方法 2003在07 配制过程中应当注材意料学院配彭进制波 平安问题，胶液的第贮16页
2. FRP手糊成型工艺及设备
2.增强材料准备 〔1〕GF制品种类选择〔手糊制品主要采用GF布和毡〕 〔2〕GF外表处理及热处理
200307
材料学院彭进波
第5页
2. FRP手糊成型工艺及设备
环氧树脂： 环氧树脂是仅次于Up的第二大类手糊用树脂，主要用于糊 制受力部件，电绝缘产品，耐腐蚀〔耐碱〕制品 环氧树脂的性能特点见P13表2-3。 手糊用环氧树脂的类型、品种〔牌号〕： 双酚A型：如E-51、E-44、E-42，分子量低，流动性好。 脂环族：R-122、300#、400#等，构造严密，耐热性、耐 紫外线性能好。 注：在手糊工艺中，使用环氧树脂应注意两个问题：
2. FRP手糊成型工艺及设备
1.玻璃纤维切割喷射器 2.树脂胶液喷枪 3.静态混合器
2.5 树脂传递模塑成型 RTM〔Resin Transfer Molding〕
1. RTM成型机
200307
材料学院彭进波
2. RTM低压压机
第21页
2. FRP手糊成型工艺及设备
RTM原材料
树脂系统
增强材料
2. FRP手糊成型工艺及设备
引言
手糊成型工艺是FRP生产中最古老的一种成型 方法虽然成型技术较简单,设备也不复杂,但请同学
们一定注意下面几个问题：
1. 复合材料工艺原理 2. 聚合物基体的固化反响原理 3. 复合材料生产中原材料的主要种类〔品种〕、性
质及特点
4. 成型工艺参数的控制与产品质量的关系 5. 手糊成型工艺的特点及适合产品的类型
〔4〕配制方法 2003在07 配制过程中应当注材意料学院配彭进制波 平安问题，胶液的第贮16页
2. FRP手糊成型工艺及设备
2.增强材料准备 〔1〕GF制品种类选择〔手糊制品主要采用GF布和毡〕 〔2〕GF外表处理及热处理
树脂手糊成型工艺ppt课件
猪鬃较硬，用于驱赶气泡，只需轻轻接触成型面，便可将 裹人的气泡排除。规格为ϕ 20和ϕ 50mm长25—150mm。
3 螺旋辊(亦称压辊) 由铝、钢或硬塑料制成，辊上开有沟槽，各槽相互
平行。用于压实铺层和排除气泡，其规格为ϕ10，ϕ12， ϕ30mm，长 25，50，75，100和125mm。
4 其它工具
2.1 手糊成型的原材料
增强材料 玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 超高分子量聚乙烯纤维玻璃纤维
基体材料 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 酚醛树脂 其它热固性树脂 聚氨酯树脂 热塑性树脂 高性能树脂 双马来酰亚胺树脂
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。
使各层拼缝错开； 圆环形制品可利用布的变形性，裁剪成经纬向45◦的布； 布块尺寸大小套裁，节约用布; 布层裁剪量须按产品设计厚度计算。
➢ 手糊制品厚度与层数计算
制品厚度估算
制品品厚度(mm)；m —材料质量( kg/m2 ); K —厚度系数[ mm／(kg·m-2 ) ]
其它工具为电锯、电钻、打磨抛光机等。
固化
制品固化分硬化和熟化两个阶段：
从凝胶到硬化一般要24h，此时固化度达50％一70％(巴 柯硬度为15)，可以脱模，脱后在自然环境条件下固化1—2 周才能使制品具有力学强度，称熟化．其固化度达85％以上。
加热可促进熟化过程，对聚酯玻璃钢，80℃加热3h；对 环氧玻璃钢，后固化温度可控制在150 ℃ 以内。
➢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
3 螺旋辊(亦称压辊) 由铝、钢或硬塑料制成，辊上开有沟槽，各槽相互
平行。用于压实铺层和排除气泡，其规格为ϕ10，ϕ12， ϕ30mm，长 25，50，75，100和125mm。
4 其它工具
2.1 手糊成型的原材料
增强材料 玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 超高分子量聚乙烯纤维玻璃纤维
基体材料 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 酚醛树脂 其它热固性树脂 聚氨酯树脂 热塑性树脂 高性能树脂 双马来酰亚胺树脂
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。
使各层拼缝错开； 圆环形制品可利用布的变形性，裁剪成经纬向45◦的布； 布块尺寸大小套裁，节约用布; 布层裁剪量须按产品设计厚度计算。
➢ 手糊制品厚度与层数计算
制品厚度估算
制品品厚度(mm)；m —材料质量( kg/m2 ); K —厚度系数[ mm／(kg·m-2 ) ]
其它工具为电锯、电钻、打磨抛光机等。
固化
制品固化分硬化和熟化两个阶段：
从凝胶到硬化一般要24h，此时固化度达50％一70％(巴 柯硬度为15)，可以脱模，脱后在自然环境条件下固化1—2 周才能使制品具有力学强度，称熟化．其固化度达85％以上。
加热可促进熟化过程，对聚酯玻璃钢，80℃加热3h；对 环氧玻璃钢，后固化温度可控制在150 ℃ 以内。
➢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
手糊成型工艺及设备-模具与脱模剂 ppt课件
等外表要求光滑的制品。
模具结构与材料
对模：由阴阳模两部分组成，制品内外表面均光滑， 厚度准确。不适合成型批量少及大型制品（模具、 设备投资大）。
拼装模：一些形状复杂的产品，为脱模方便，需利用 拼装模，即把模具分模具结构与材料
2.模具材料
• 模具材料选择原则：
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
胶衣树脂：
具有收缩率低、延伸率高、耐磨耐热等优 良性能。最理想的是专用模具胶衣树脂。
国内通用型33＃、793＃、102＃胶衣树脂用于制 作一般GFRP模具基本合乎要求。但其耐磨性、 硬度等性能比不上专用模具胶衣树脂，用其制 作镜面GFRP模具表面层不甚适宜。
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
2. 模具应有足够的刚度和强度，能够承受脱模时的冲击， 确保加工和使用过程中不变形。
3. 模具型面光洁度应比制品表面光洁度高出两级以上。 4. 模具拐角处的曲率应尽量加大。制品内侧拐角曲率半
径应大于2mm。避免由于玻璃纤维的回弹，在拐角周围 形成气泡空洞。
手糊成型模具设计
5.对于整体式模具，为了成型后易于脱模，可在成型 面设计有气孔，采用压缩空气脱模。阳模深度较大 时．应有拔模斜度．一般以2°为宜。
• 木质组合结构模， 成本较高，但加工 性能比较好，还有 优良的表面。
• 石膏成本低，但表面光顺 度难以保证，干燥时间较 长，影响生产周期。
•一般来说：曲率半径大，形状变化梯度小，外 表面高的制品，宜采用木质结构做过渡模。其它 的可采用石膏过渡模。
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
• 过渡模的表面加工工序： • ①砂纸打磨 •用80#-100#粗砂纸或磨光机，打
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
• ④干磨
用铁砂纸进行打磨，使表面形成均匀的 封闭层，防止水磨时水渗透到过渡模内。 • ⑤水磨 用水砂纸打磨，使用水砂纸标号应用由低到高标号 400#-1200#。作用：清除表面宏观的微波及波纹。
模具结构与材料
对模：由阴阳模两部分组成，制品内外表面均光滑， 厚度准确。不适合成型批量少及大型制品（模具、 设备投资大）。
拼装模：一些形状复杂的产品，为脱模方便，需利用 拼装模，即把模具分模具结构与材料
2.模具材料
• 模具材料选择原则：
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
胶衣树脂：
具有收缩率低、延伸率高、耐磨耐热等优 良性能。最理想的是专用模具胶衣树脂。
国内通用型33＃、793＃、102＃胶衣树脂用于制 作一般GFRP模具基本合乎要求。但其耐磨性、 硬度等性能比不上专用模具胶衣树脂，用其制 作镜面GFRP模具表面层不甚适宜。
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
2. 模具应有足够的刚度和强度，能够承受脱模时的冲击， 确保加工和使用过程中不变形。
3. 模具型面光洁度应比制品表面光洁度高出两级以上。 4. 模具拐角处的曲率应尽量加大。制品内侧拐角曲率半
径应大于2mm。避免由于玻璃纤维的回弹，在拐角周围 形成气泡空洞。
手糊成型模具设计
5.对于整体式模具，为了成型后易于脱模，可在成型 面设计有气孔，采用压缩空气脱模。阳模深度较大 时．应有拔模斜度．一般以2°为宜。
• 木质组合结构模， 成本较高，但加工 性能比较好，还有 优良的表面。
• 石膏成本低，但表面光顺 度难以保证，干燥时间较 长，影响生产周期。
•一般来说：曲率半径大，形状变化梯度小，外 表面高的制品，宜采用木质结构做过渡模。其它 的可采用石膏过渡模。
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
• 过渡模的表面加工工序： • ①砂纸打磨 •用80#-100#粗砂纸或磨光机，打
玻璃钢高级模具的制作（GRP）
• ④干磨
用铁砂纸进行打磨，使表面形成均匀的 封闭层，防止水磨时水渗透到过渡模内。 • ⑤水磨 用水砂纸打磨，使用水砂纸标号应用由低到高标号 400#-1200#。作用：清除表面宏观的微波及波纹。
手糊成型工艺及设备增强材料
手糊成型工艺及设备 增强材料
汇报人：
目录
添加目录标题
手糊成型工艺概述
手糊成型设备介绍
增强材料在手糊成 型中的应用
手糊成型工艺及设 备的发展趋势
结论和建议
添加章节标题
手糊成型工艺概述
手糊成型工艺是一种塑料加工工艺
经过固化后脱模，获得所需形状的 制品
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
该工艺主要通过手工或机械将树脂 和增强材料混合后涂抹在模具上
等。
手糊成型设备的 种类和特点：包 括手糊机、喷射 机等，具有操产品质量不 稳定、生产效 率相对较低等。
对手糊成型工艺 及设备的建议： 加强技术研发和 改进，提高产品 质量和生产效率， 推广应用新型增
强材料等。
推广应用新型增强材料 研发新型手糊成型设备
添加标题
未来发展趋势：随着技术的不断 进步和市场需求的变化，手糊成 型工艺及设备将不断改进和创新， 以适应市场的变化和满足客户的 需求。
添加标题
应对策略：企业需要加强技术研 发和创新，提高产品质量和生产 效率，降低成本，加强市场营销 和品牌建设，以应对市场的挑战 和抓住市场机遇。
结论和建议
手糊成型工艺 的优点：灵活 性强、适用范 围广、成本低
模具种类：金属模具、塑料模 具、木模等
模具材料：钢材、铝合金、塑 料等
模具加工方法：数控机床加工、 电火花加工等
辅助工具：脱模剂、打磨工具、 测量工具等
增强材料在手糊成 型中的应用
玻璃纤维增强 材料的种类和
特点
玻璃纤维增强 材料在手糊成
型中的应用
玻璃纤维增强 材料的性能优
势
玻璃纤维增强 材料在手糊成 型中的发展趋
汇报人：
目录
添加目录标题
手糊成型工艺概述
手糊成型设备介绍
增强材料在手糊成 型中的应用
手糊成型工艺及设 备的发展趋势
结论和建议
添加章节标题
手糊成型工艺概述
手糊成型工艺是一种塑料加工工艺
经过固化后脱模，获得所需形状的 制品
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
该工艺主要通过手工或机械将树脂 和增强材料混合后涂抹在模具上
等。
手糊成型设备的 种类和特点：包 括手糊机、喷射 机等，具有操产品质量不 稳定、生产效 率相对较低等。
对手糊成型工艺 及设备的建议： 加强技术研发和 改进，提高产品 质量和生产效率， 推广应用新型增
强材料等。
推广应用新型增强材料 研发新型手糊成型设备
添加标题
未来发展趋势：随着技术的不断 进步和市场需求的变化，手糊成 型工艺及设备将不断改进和创新， 以适应市场的变化和满足客户的 需求。
添加标题
应对策略：企业需要加强技术研 发和创新，提高产品质量和生产 效率，降低成本，加强市场营销 和品牌建设，以应对市场的挑战 和抓住市场机遇。
结论和建议
手糊成型工艺 的优点：灵活 性强、适用范 围广、成本低
模具种类：金属模具、塑料模 具、木模等
模具材料：钢材、铝合金、塑 料等
模具加工方法：数控机床加工、 电火花加工等
辅助工具：脱模剂、打磨工具、 测量工具等
增强材料在手糊成 型中的应用
玻璃纤维增强 材料的种类和
特点
玻璃纤维增强 材料在手糊成
型中的应用
玻璃纤维增强 材料的性能优
势
玻璃纤维增强 材料在手糊成 型中的发展趋
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19
增强材料
C、以纤维外观分类 有连续纤维，其中有无捻粗纱及有捻粗纱(用于纺织)；
短切纤维；空心玻璃纤维；玻璃粉及磨细纤维等。
无捻粗纱
短切纤维
20
玻璃粉
• 2. 玻璃纤维的结构及主要化学成分
网络结构假说：玻硼璃氧是三由面二体氧相化互硅连的成四不面规体则三、维铝网氧络三面，体网或络 间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。 二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网 络改性物。
9
第一节 手糊成型工艺概述
(3)交通产品:汽车车壳、电动车壳、机器盖、保险 扛、大型旅游车外板、冷藏车、工程车、高尔夫 球车、汽车卫生间、消防车、火车箱内板、火车 门窗、火车卫生间、地铁车箱、路标等。
10
第一节 手糊成型工艺概述
(4)防腐产品:各种油罐、酸罐、水泥槽内防腐衬层、 钢罐内防腐层、管道、管件、地下罐的外防腐层、 地面用格栅等。
热压釜成型以及树脂传递 模塑(RTM)和反应注射模 塑(RIM)成型等。
3
第一节 手糊成型工艺概述
1.3 手糊成型工艺工序
(1)增强材料剪裁 (2)模具准备 (3)涂刷脱模剂； (4)喷涂胶衣 (5)成型操作 (6)脱模 (7)修边 (8)装配
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第一节 手糊成型工艺概述
5
第一节 手糊成型工艺概述
含碱0.05％以下
含碱11.5-12.5％左右
含碱大于15％
18
增强材料
B、以单丝直径分类
玻璃纤维单丝呈圆柱形，以其直径的不同可以分成几种： 粗纤维： 30μm；初级纤维：20μm 中级纤维：10μm～20μm； 高级纤维：3μm～10μm(亦称纺织纤维)； 超细纤维：单丝直径小于4μm。
单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异，而且影响到 纤维的生产工艺、产量和成本。一般5μm－10μm纤维作为 纺织制品用；10μm－14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、 短切纤维毡等较为适宜。
•短切毡分无碱玻纤短切毡和中碱玻纤短切毡两种。
• 无碱毡耐水性、电性能及透光性均较好，所以，多用于造船 业、电器制品、水箱及透明板等。价格较贵。中碱毡价格较 低，一般用于通用FRP产品中。
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增强材料
• 近几年来国内已有多家生产厂引进国外先进的短 切毡技术。如：重庆玻纤厂、珠海玻纤厂、浙江 桐乡玻纤厂以及最近投产的山东泰安玻纤厂都有 大批量生产投放市场。
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
EC10 40×60
由40号的玻璃原丝共60 股络制而 成的，它的总线密度仍为2400 号。 • 无捻粗纱的号数 由150 号到9600 号
•
无捻粗纱的种类： ①喷射专用、②SMC 片状模塑料专用、 ③缠绕专用、④拉挤专用、⑤织造专用
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增强材料
• ⑵ 无捻粗纱布（方格布）
• SiO2 54.1% 、（网络形成剂） • Al2O3 14.6%、(抑制硼硅酸盐分相、提高化学稳定性） • B2O3 8.8%、(网络形成剂、降低硅酸盐玻璃熔融温度) • MgO 4.6%、（改善玻璃纤维的机械强度、化学稳定性及耐
热性，以白云石引入） • CaO 16.6%、（降低玻璃熔体的高温粘度，提高绝缘性能） • Na2O＋K2O 0.8%（降低玻璃的熔制温度和玻璃液粘度，改
•主要用在隔热材料、隔声材料、过滤材料，一般制品强度不高。
35
增强材料
• (5)、(6)都属于短切原丝毡，表示方法： • 毡片生产商及毡片类型编码标记+破折号+玻璃代号
及玻璃原丝的线密度值+单位面积毡片质量+毡片宽 度。
E无碱玻璃，40表示构成短切毡的短切原丝线密度为40 号，450表示短切毡片面积质量为450g/m2，125表示 毡宽为125cm。
优点：该 度类 下布 将表蜡面除含去蜡。，用使加捻用布前制应作在的一玻定璃温
钢，表面平整、气密性好
•缺点：但价格较贵，不易浸透树脂。增厚效果差。
在手糊工艺中加捻布30 比无捻布用得少。
(4) 短切毡
• 将玻璃原丝切割成50mm长的短纤维，将其随机但均 匀地铺陈在网带上，随后施以PVAC乳液粘结剂或 撒布聚酯类粉末粘结剂经加热固化后粘结成短切毡。
等。
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增强材料
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
• ⑴无捻粗纱
由无捻纺纱机把拉丝得到 的原纱平行并股卷成筒形。
• 无捻粗纱的表示： •玻璃种类+纤维种类+单丝的公称直径+无捻粗纱的总的线密度。
• 例： 无碱玻璃 EC10 2400
总的线密度（tex,g/km ）
连续纤维单丝
公称直径(µm)
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增强材料
玻璃纤维结构21 示意图
增强材料
玻璃纤维的主要化学成分
• 玻璃纤维的化学组成主要是
二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、 氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低 玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主 要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电绝缘性 和化学稳定性会相应的降低
34
增强材料
(6)针刺毡
• 短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡
• 短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预 先放置的传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进行针刺， 针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形 成三维结构，所有底材可以是玻纤或其他纤维的稀疏织物， 这种针刺毡有绒毛感，面积质量为300~350g/m2。
• 另外，美国欧文斯·康宁公司、日本日东纺、韩 国公司等在国内均有代理商销售。
33
(5)表面毡
增强材料
•表面毡是用于FRP产品表面的，在手糊工艺之中， 复合在FRP产品的表面层可以获得富树脂层，并具 有光洁表面。这是因为表面毡是用直径为l0~20μm 的单丝随机交替铺成，很薄。
• 一般单重为30g／m2和50g／m2两种。对表面要求 耐水、耐腐蚀产品，使用表面毡可获得良好的效果。
• 原丝直径10~12μm，含胶3~6％原丝集束50或100根， 幅宽1.02m、2.04m、3.06m，面积质量范围 150~900g/m2，用的最多的450g/m2
31
增强材料
•短切毡对树脂浸透性最好，气泡容易排除，变形性 好，施工方便，制品里的含胶量(即：树脂含量)高 (含胶量为60％一80％)，所以防渗效果好，在防水 制品、耐腐蚀制品中作为防渗漏层被大量采用。国 内用量逐年增加。
• 四轴织物 角度 ±45°、 0 ° 90 °
• 以上任何一种和短切玻璃纤37 维或碳纤维毡缝合起来
增强材料
缝编毡的优点： 提高玻璃钢的力学性能指标
• 可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度、张力下的抗脱层强 度及抗弯强度；
• 没有层间纱线的相互磨损降低力学性能； • 可以降低玻璃钢树脂含量提高材料强度 • 当玻璃钢受到冲击负荷时，缝编用聚酯纱线起阻止裂纹蔓延扩
增强材料种类
玻璃纤维、碳纤维 与石墨纤维、硼纤 维、芳纶纤维等
物理形态：纤维状、片状、颗粒状增强材料等
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第二节 原材料选择
2.1.1 手糊成型对增强材料的要求
•①增强材料易被树脂浸透；
•②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成 型要求；
•③气泡容易排出； •④能够满足制品使用条件的物理化学性能要求； •⑤价格合理、来源丰富。
展的作用，层间剪切问题减少 • 各层之间不易分层，造船工业检测报告显示相对于方格布玻璃
钢板的强度增加65％，刚度增加40％。
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增强材料
加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻 璃网络的一部分，改善玻璃的某些性质和工艺性。
玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维 物理和化学性能的要求，具有良好的化学稳定性； 另一方面要满足制造工艺的要求，如合适的成型 温度、硬化速度及粘度范围。
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增强材料
• E玻璃－电绝缘玻璃，主要成分为
善拉丝作业） • 辅助原料：助熔剂，萤石；澄清剂：芒硝(Na2SO4)
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增强材料
3. 玻璃纤维制品 3.1 分类
各种玻璃纤维毡
• 常用的玻纤增强材料有无纺制品和纺织制品两类
纱线和织物
• 连续纤维纺织品分为无捻结构和有捻结构两类 • 无捻产品：无需进行纺织加工的原丝、复丝、膨
体粗纱和膨体粗纱织物
• 有捻结构：原丝，单股或多股初次加捻制成单纱 • 无捻粗纱布、加捻布、短切毡、表面毡、针刺毡
第一章 手糊成型工艺及设备
第一节 手糊成型工艺概述 • 1.1 定义
手糊成型工艺:
手工作业把玻璃纤维织 物和树脂交替铺层在模 具上，然后固化成型为 玻璃钢制品的工艺。
2
第一节 手糊成型工艺概述
1.2 手糊成型工艺分类:
• 接触成型:
有简单手糊法 及喷射成型法
• 低压成型： 有压力袋法、真空袋法、
1.4 手糊工艺的优点：
1. 设备简单 2. 投资少、见效快 3. 生产技术简单易学 4. 产品不受尺寸、形状的限制， 大型制品可现场制作。 5. 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好
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第一节 手糊成型工艺概述
但是，手糊工艺也存在许多缺点： ①生产效率低、不适合批量大的产品 ②产品质量不够稳定。 ③生产环境差。
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第一节 手糊成型工艺概述
(5)机械电器设备：机器罩、配电箱、医疗器械外罩、 电池箱、开关盒等。 (6)体育、游乐设备：赛艇、舢板、滑板、各种球杆、 人造攀岩墙、冰车、风帆车、游乐车、碰碰车、碰 碰船、水滑梯、海底游乐设备等。
总之，出于手糊工艺设计自由，可根据产品的 技术要求设计出理想的外观、造型及多种多样、 品种繁多的FRP制品。目前，产品达上万种， 被广泛应用到各个领域，前景看好。
增强材料
C、以纤维外观分类 有连续纤维，其中有无捻粗纱及有捻粗纱(用于纺织)；
短切纤维；空心玻璃纤维；玻璃粉及磨细纤维等。
无捻粗纱
短切纤维
20
玻璃粉
• 2. 玻璃纤维的结构及主要化学成分
网络结构假说：玻硼璃氧是三由面二体氧相化互硅连的成四不面规体则三、维铝网氧络三面，体网或络 间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。 二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网 络改性物。
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第一节 手糊成型工艺概述
(3)交通产品:汽车车壳、电动车壳、机器盖、保险 扛、大型旅游车外板、冷藏车、工程车、高尔夫 球车、汽车卫生间、消防车、火车箱内板、火车 门窗、火车卫生间、地铁车箱、路标等。
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第一节 手糊成型工艺概述
(4)防腐产品:各种油罐、酸罐、水泥槽内防腐衬层、 钢罐内防腐层、管道、管件、地下罐的外防腐层、 地面用格栅等。
热压釜成型以及树脂传递 模塑(RTM)和反应注射模 塑(RIM)成型等。
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第一节 手糊成型工艺概述
1.3 手糊成型工艺工序
(1)增强材料剪裁 (2)模具准备 (3)涂刷脱模剂； (4)喷涂胶衣 (5)成型操作 (6)脱模 (7)修边 (8)装配
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第一节 手糊成型工艺概述
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第一节 手糊成型工艺概述
含碱0.05％以下
含碱11.5-12.5％左右
含碱大于15％
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增强材料
B、以单丝直径分类
玻璃纤维单丝呈圆柱形，以其直径的不同可以分成几种： 粗纤维： 30μm；初级纤维：20μm 中级纤维：10μm～20μm； 高级纤维：3μm～10μm(亦称纺织纤维)； 超细纤维：单丝直径小于4μm。
单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异，而且影响到 纤维的生产工艺、产量和成本。一般5μm－10μm纤维作为 纺织制品用；10μm－14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、 短切纤维毡等较为适宜。
•短切毡分无碱玻纤短切毡和中碱玻纤短切毡两种。
• 无碱毡耐水性、电性能及透光性均较好，所以，多用于造船 业、电器制品、水箱及透明板等。价格较贵。中碱毡价格较 低，一般用于通用FRP产品中。
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增强材料
• 近几年来国内已有多家生产厂引进国外先进的短 切毡技术。如：重庆玻纤厂、珠海玻纤厂、浙江 桐乡玻纤厂以及最近投产的山东泰安玻纤厂都有 大批量生产投放市场。
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
EC10 40×60
由40号的玻璃原丝共60 股络制而 成的，它的总线密度仍为2400 号。 • 无捻粗纱的号数 由150 号到9600 号
•
无捻粗纱的种类： ①喷射专用、②SMC 片状模塑料专用、 ③缠绕专用、④拉挤专用、⑤织造专用
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增强材料
• ⑵ 无捻粗纱布（方格布）
• SiO2 54.1% 、（网络形成剂） • Al2O3 14.6%、(抑制硼硅酸盐分相、提高化学稳定性） • B2O3 8.8%、(网络形成剂、降低硅酸盐玻璃熔融温度) • MgO 4.6%、（改善玻璃纤维的机械强度、化学稳定性及耐
热性，以白云石引入） • CaO 16.6%、（降低玻璃熔体的高温粘度，提高绝缘性能） • Na2O＋K2O 0.8%（降低玻璃的熔制温度和玻璃液粘度，改
•主要用在隔热材料、隔声材料、过滤材料，一般制品强度不高。
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增强材料
• (5)、(6)都属于短切原丝毡，表示方法： • 毡片生产商及毡片类型编码标记+破折号+玻璃代号
及玻璃原丝的线密度值+单位面积毡片质量+毡片宽 度。
E无碱玻璃，40表示构成短切毡的短切原丝线密度为40 号，450表示短切毡片面积质量为450g/m2，125表示 毡宽为125cm。
优点：该 度类 下布 将表蜡面除含去蜡。，用使加捻用布前制应作在的一玻定璃温
钢，表面平整、气密性好
•缺点：但价格较贵，不易浸透树脂。增厚效果差。
在手糊工艺中加捻布30 比无捻布用得少。
(4) 短切毡
• 将玻璃原丝切割成50mm长的短纤维，将其随机但均 匀地铺陈在网带上，随后施以PVAC乳液粘结剂或 撒布聚酯类粉末粘结剂经加热固化后粘结成短切毡。
等。
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增强材料
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
• ⑴无捻粗纱
由无捻纺纱机把拉丝得到 的原纱平行并股卷成筒形。
• 无捻粗纱的表示： •玻璃种类+纤维种类+单丝的公称直径+无捻粗纱的总的线密度。
• 例： 无碱玻璃 EC10 2400
总的线密度（tex,g/km ）
连续纤维单丝
公称直径(µm)
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增强材料
玻璃纤维结构21 示意图
增强材料
玻璃纤维的主要化学成分
• 玻璃纤维的化学组成主要是
二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、 氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低 玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主 要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电绝缘性 和化学稳定性会相应的降低
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增强材料
(6)针刺毡
• 短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡
• 短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预 先放置的传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进行针刺， 针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形 成三维结构，所有底材可以是玻纤或其他纤维的稀疏织物， 这种针刺毡有绒毛感，面积质量为300~350g/m2。
• 另外，美国欧文斯·康宁公司、日本日东纺、韩 国公司等在国内均有代理商销售。
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(5)表面毡
增强材料
•表面毡是用于FRP产品表面的，在手糊工艺之中， 复合在FRP产品的表面层可以获得富树脂层，并具 有光洁表面。这是因为表面毡是用直径为l0~20μm 的单丝随机交替铺成，很薄。
• 一般单重为30g／m2和50g／m2两种。对表面要求 耐水、耐腐蚀产品，使用表面毡可获得良好的效果。
• 原丝直径10~12μm，含胶3~6％原丝集束50或100根， 幅宽1.02m、2.04m、3.06m，面积质量范围 150~900g/m2，用的最多的450g/m2
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增强材料
•短切毡对树脂浸透性最好，气泡容易排除，变形性 好，施工方便，制品里的含胶量(即：树脂含量)高 (含胶量为60％一80％)，所以防渗效果好，在防水 制品、耐腐蚀制品中作为防渗漏层被大量采用。国 内用量逐年增加。
• 四轴织物 角度 ±45°、 0 ° 90 °
• 以上任何一种和短切玻璃纤37 维或碳纤维毡缝合起来
增强材料
缝编毡的优点： 提高玻璃钢的力学性能指标
• 可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度、张力下的抗脱层强 度及抗弯强度；
• 没有层间纱线的相互磨损降低力学性能； • 可以降低玻璃钢树脂含量提高材料强度 • 当玻璃钢受到冲击负荷时，缝编用聚酯纱线起阻止裂纹蔓延扩
增强材料种类
玻璃纤维、碳纤维 与石墨纤维、硼纤 维、芳纶纤维等
物理形态：纤维状、片状、颗粒状增强材料等
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第二节 原材料选择
2.1.1 手糊成型对增强材料的要求
•①增强材料易被树脂浸透；
•②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成 型要求；
•③气泡容易排出； •④能够满足制品使用条件的物理化学性能要求； •⑤价格合理、来源丰富。
展的作用，层间剪切问题减少 • 各层之间不易分层，造船工业检测报告显示相对于方格布玻璃
钢板的强度增加65％，刚度增加40％。
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增强材料
加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻 璃网络的一部分，改善玻璃的某些性质和工艺性。
玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维 物理和化学性能的要求，具有良好的化学稳定性； 另一方面要满足制造工艺的要求，如合适的成型 温度、硬化速度及粘度范围。
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增强材料
• E玻璃－电绝缘玻璃，主要成分为
善拉丝作业） • 辅助原料：助熔剂，萤石；澄清剂：芒硝(Na2SO4)
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增强材料
3. 玻璃纤维制品 3.1 分类
各种玻璃纤维毡
• 常用的玻纤增强材料有无纺制品和纺织制品两类
纱线和织物
• 连续纤维纺织品分为无捻结构和有捻结构两类 • 无捻产品：无需进行纺织加工的原丝、复丝、膨
体粗纱和膨体粗纱织物
• 有捻结构：原丝，单股或多股初次加捻制成单纱 • 无捻粗纱布、加捻布、短切毡、表面毡、针刺毡
第一章 手糊成型工艺及设备
第一节 手糊成型工艺概述 • 1.1 定义
手糊成型工艺:
手工作业把玻璃纤维织 物和树脂交替铺层在模 具上，然后固化成型为 玻璃钢制品的工艺。
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第一节 手糊成型工艺概述
1.2 手糊成型工艺分类:
• 接触成型:
有简单手糊法 及喷射成型法
• 低压成型： 有压力袋法、真空袋法、
1.4 手糊工艺的优点：
1. 设备简单 2. 投资少、见效快 3. 生产技术简单易学 4. 产品不受尺寸、形状的限制， 大型制品可现场制作。 5. 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好
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第一节 手糊成型工艺概述
但是，手糊工艺也存在许多缺点： ①生产效率低、不适合批量大的产品 ②产品质量不够稳定。 ③生产环境差。
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第一节 手糊成型工艺概述
(5)机械电器设备：机器罩、配电箱、医疗器械外罩、 电池箱、开关盒等。 (6)体育、游乐设备：赛艇、舢板、滑板、各种球杆、 人造攀岩墙、冰车、风帆车、游乐车、碰碰车、碰 碰船、水滑梯、海底游乐设备等。
总之，出于手糊工艺设计自由，可根据产品的 技术要求设计出理想的外观、造型及多种多样、 品种繁多的FRP制品。目前，产品达上万种， 被广泛应用到各个领域，前景看好。