玻璃钢的材质说明
玻璃钢的材质说明

纤维增强环氧树脂复合材料(玻璃钢)成型工艺及应用一、前言相比传统材料,复合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大战以来发展很快。
尽管产量小(据法国Vetrotex公司统计,2003年全球复合材料达700万吨),但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。
美、日、西欧水平较高。
北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%,以中国(含台湾省)、日本为主的亚洲占30%。
中国大陆2003年玻班纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”)逾90万吨,已居世界第二位(美国2003年为169万吨,日本不足70万吨)。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成:增强材料:在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能,如玻璃钢中的玻璃纤维,CFRP(碳纤维增强塑料)中的碳纤维素就是增强材料。
基体:构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP)中的树脂(本文谈到的环氧树脂)就是基体。
按基体材料不同,复合材料可分为三大类:树脂复合材料金属基复合材料无机非金属基复合材料,如陶瓷基复合材料。
环氧树脂基复合材料的优点:1、为什么采用环氧树脂做基体?1)固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%;2)粘结力强;3)有B阶段,有利于生产工艺;4)可低压固化,挥发份甚低;5)固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。
6)值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯树脂为佳,然耐酸性差;固化后一般较脆,韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能(按ASTM)以FW(纤维缠绕)法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例,将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较 (准确性值得商榷,请参看相关资料)表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量(准确性值得商榷,请参看相关资料)图1 复合材料的比强度与比刚性二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介 1、手糊成型(hand lay up)图2 手糊成型示意图(1)概要 依次在模具表面上施加 脱模剂 胶衣一层粘度为0.3-0.4PaS 的中等活性液体热固性树脂(须待胶衣凝结后)一层纤维增强材料(玻纤、芳纶、碳纤维......),纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布(方格布)等几种。
玻璃钢及材料性能参数

3.3.5 FRP管材性能参数热膨胀系数(10-6/℃): 11.2 ;热传导系数(W/m ℃): 0.48 ;比重: 1.8-2.1 ,比强度: 100-168 MPa;密度: 1.78g/cm3,抗拉强度: 160-320 MPa;轴向弯曲强度 140 MPa,层间剪切强度 50 MPa,抗拉模量 25 GPa,剪切模量 7 GPa,弯曲模量 9.3 GPa,巴氏硬度 40 ,泊松系数 0.3 ,断裂延伸率 0.8-1.2% %,内表面粗糙率 0.0084 设计流速:≤ 2.5 ,m/s设计压力: 1.0 Mpa最高使用温度: 180 ℃(不超过30分钟)寿命 30 年以上。
3.1 FRP材料要求制造本工程玻璃钢的原材料名称,化学成分,规格,功能,相关的物理及化学性能指标;3.4.1内衬 854#环氧型乙烯基树脂,其中添加SiC耐磨填料树脂浇注体的室温典型性能3.4.2 结构层、外保护层采用S-912 树脂,外表面加入5% UV-9紫外线吸收剂、胶衣树脂,提高其抗老化。
3.4.3表面毡表面毡作为内表层和外保护层增强材料。
要求具有较高的含胶量,使制品具有好的耐介质腐蚀、和耐土壤环境腐蚀性能。
物理指标为:单重 30±5 g/m2 ISO 3374含水率≤0.3 % ISO 3344含油率 7%±1.5 % ISO 18873.4.4 无碱玻璃纤维针织毡作为内衬层的增强材料,具有较高的含胶量,起防腐防渗作用。
控制指标为:单重 450±10% g/m2含水率≤0.5 % GB11966含油率≤5 % GB99143.4.5 网眼布作为内衬层增强材料的压紧材料,避免气泡的产生,控制指标为:单重 65g/m2 ±10%含水率≤0.3 %含油率 1.0-2.0 %靶环试验≤50 Sec3.4.6无碱无捻粗纱无碱无捻粗纱生产厂家要求技术先进、产量高的玻璃增强材料制造商。
玻璃钢原材料范文

玻璃钢原材料范文玻璃钢,也称为玻璃纤维增强塑料(FRP)或复合材料,是一种由玻璃纤维和树脂组成的原材料。
它具有轻质、高强度、耐腐蚀和耐高温等优点,广泛应用于建筑、船舶、汽车、化工、环保等领域。
玻璃钢的原材料主要包括玻璃纤维和树脂。
玻璃纤维是一种由玻璃聚合而成的纤维,具有轻质、高强度和良好的电绝缘性能。
它可以通过拉丝、喷丝等工艺制备成不同形状和长度的纤维。
树脂是一种具有黏性的有机高分子化合物,可用于粘合和固化玻璃纤维,增加材料的强度和稳定性。
在制备玻璃钢材料时,首先需要将玻璃纤维与树脂混合。
一般情况下,玻璃纤维通过浸渍或喷涂的方式将树脂均匀地涂覆在纤维上。
然后,将带有树脂的玻璃纤维进行层叠或模压,形成所需的形状。
最后,通过固化或热处理,使树脂完全固化,形成坚硬、耐腐蚀的玻璃钢材料。
玻璃钢的制备过程中,树脂的选择十分重要。
常用的树脂有不饱和聚酯树脂(UPR)、环氧树脂(EP)和酚醛树脂等。
不饱和聚酯树脂是最常用的树脂,具有良好的流动性和固化性能。
环氧树脂具有较高的强度和耐腐蚀性能,但价格较高。
酚醛树脂则适用于耐高温和电绝缘要求较高的场合。
在玻璃钢的制备中,还可以添加一定的填料和添加剂,以改善材料的性能。
常用的填料有氧化铝、二氧化硅和碳酸钙等,用于增加材料的硬度和抗冲击性。
添加剂可用于改善材料的流动性、固化速度和耐候性。
玻璃钢具有许多优点,使其成为一种重要的工程材料。
首先,它具有较低的比重,比钢材轻2/3,便于搬运和安装。
其次,玻璃钢具有较高的强度和刚度,能够承受较大的载荷和振动。
此外,它具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗酸碱、海水和大气等介质的腐蚀。
此外,玻璃钢具有良好的绝缘性能,不易被电流和电磁波穿透,可用于制造电子元器件和防雷设备。
在建筑领域,玻璃钢还可以制备出各种形状和颜色的板材、管道和雕塑品,用于装饰和防水。
总之,玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的原材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀和耐高温等优点。
玻璃钢防腐材料

玻璃钢防腐材料
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂复合而成的材料,具有优异的防腐性能,被广泛应用于化工、石油、食品等行业的储罐、管道、设备等领域。
玻璃钢防腐材料具有轻质、高强、耐腐蚀、耐老化等特点,是替代传统金属材料的理想选择。
首先,玻璃钢材料具有优异的耐腐蚀性能。
由于玻璃钢是由玻璃纤维和树脂复合而成,因此具有出色的耐腐蚀性能,能够抵御酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀,长期在恶劣的环境中使用也不易受到腐蚀而损坏,大大延长了设备的使用寿命。
其次,玻璃钢材料具有轻质高强的特点。
相比于传统的金属材料,玻璃钢材料具有更轻的重量和更高的强度,使得使用玻璃钢制造的设备更加轻便、灵活,同时也具有更好的抗震性能,能够在地震等自然灾害中更好地保护设备和人员安全。
此外,玻璃钢材料还具有良好的耐老化性能。
在室外环境下,玻璃钢材料不易受到紫外线、大气污染等因素的影响,不易发生老化、褪色等现象,保持长期的美观和稳定性能,减少了后期的维护成本和工作量。
总的来说,玻璃钢防腐材料具有耐腐蚀、轻质高强、耐老化等优异特点,是化工、石油、食品等行业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步,玻璃钢材料的性能和应用范围也在不断扩大,相信在未来的发展中,玻璃钢防腐材料将会得到更广泛的应用和推广。
玻璃钢原材料

玻璃钢原材料一、概述玻璃钢诞生至今已有60多年历史,从简单的手糊制作发展成为今天的微机控制操作。
产品性能各异,种类繁多,遍及我们生活的各个角落。
二、玻璃钢的原材料一)、玻璃纤维1、玻璃纤维是以玻璃为原料,在高温熔融状态下拉丝而成。
其直径一般为0.5-30微米,表面经过偶联剂处理,提高了和树脂的粘结力。
在玻璃钢中是增强材料,主要提供强度。
2、分类、性能及制品按化学成分分为无碱、中碱、高碱玻璃纤维。
分别用E、C、A表示。
E玻强度高,耐碱、耐水、耐热性、电绝缘性好,耐酸性差些;C玻A玻耐酸性较好,但其它性能不如E玻。
玻璃纤维的比重大约2.5,我公司用的表面毡、短切毡、缠绕纱、无碱布,都属于E玻。
少部分玻纤布属中碱布。
玻纤制品不能受潮,玻纤纱不能横放或挤压,堆高小于7层。
常见制品――1)、缠绕纱其按生产工艺方式分为直接纱和间接纱(合股纱),。
型号常有1200Tex 、2400Tex、4800 Tex。
Tex:指1000米单股纱克重。
我公司常用2400 Tex。
2)、短切毡:有50-70mm短纤维粘结而成。
常见规格300g/㎡、450 g/㎡。
3)、针织毡:常见规格380g/㎡、450 g/㎡。
4)、玻纤布:玻璃纤维表面毡特有的生产工艺,决定其具有表面平整纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.表面毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品. 产品适用于玻璃钢手糊成型,缠绕成型,拉挤型材,连续平板,真空吸附成型等工艺。
分中碱布―――0.2:180 g/㎡;0.4:360 g/㎡无碱布―――0.4:400 g/㎡;0.6:570 g/㎡等。
5)、表面毡:玻璃纤维表面毡特有的生产工艺,决定其具有表面平整纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.表面毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品. 产品适用于玻璃钢手糊成型,缠绕成型,拉挤型材,连续平板,真空吸附成型等工艺。
玻璃钢是什么材料做的

玻璃钢是什么材料做的玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,也被称为玻璃纤维增强塑料(GFRP)。
它具有优异的耐腐蚀性能、高强度、轻质、易加工等特点,因此被广泛应用于建筑、船舶、汽车、风力发电等领域。
玻璃钢的制作过程包括原材料准备、制备工艺和后续加工等环节,下面将对玻璃钢的材料、制作工艺和应用进行详细介绍。
首先,玻璃钢的主要原材料包括玻璃纤维和树脂。
玻璃纤维是由熔融的玻璃颗粒通过特殊工艺拉丝而成,具有优异的拉伸性和耐腐蚀性,是玻璃钢材料的主要增强成分。
而树脂则是起到粘合剂的作用,常用的树脂包括环氧树脂、聚酯树脂和酚醛树脂等,它能够将玻璃纤维牢固地粘合在一起,形成坚固的复合材料结构。
其次,玻璃钢的制作工艺主要包括原材料预处理、成型和固化等步骤。
在原材料预处理阶段,需要对玻璃纤维进行切割、拼网、预型等处理,以便于后续的成型工艺。
而成型过程中,通常采用手工涂布、模压、注塑等方法,将预处理好的玻璃纤维与树脂混合后放入模具中进行成型,最终形成所需的产品形状。
最后,在固化阶段,通过加热、压力等条件使树脂完全固化,从而确保制成的玻璃钢产品具有优异的性能。
最后,玻璃钢材料具有广泛的应用前景。
在建筑领域,玻璃钢常用于制作装饰板、管道、屋顶、墙体等,其耐候性和耐腐蚀性能能够满足建筑材料的要求。
在船舶和汽车制造领域,玻璃钢的轻质和高强度使其成为优选材料,能够减轻结构重量、提高载荷能力。
此外,在风力发电、化工设备等领域,玻璃钢也有着重要的应用,为工业生产提供了可靠的材料支持。
综上所述,玻璃钢是一种优异的复合材料,其材料成分简单,制作工艺成熟,应用领域广泛。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进,相信玻璃钢材料将会在更多领域展现出其独特的优势,为人类的生产生活带来更多的便利和可能。
什么是玻璃钢

什么是玻璃钢
玻璃钢(也称玻璃纤维增强塑料,国际公认的缩写符号为GFRP或FRP)是一种品种繁多,性能各别用途广泛的复合材料。
它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺,制作而成的一种功能型的新型材料。
玻璃钢具有重量轻,比强度高,耐腐蚀,电绝缘性能好,传热慢,热绝缘性好,耐瞬时超高温性能好,以及容易着色,能透过电磁波等特性。
与常用的金属材料相比,它还具有如下的特点:
1、由于玻璃钢产品可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求自行设计复合制作而成,因此只要选择适宜的原材料品种,基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。
因此,玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。
2、玻璃钢产品,制作成型时的一次性,更是区别于金属材料的另一个显著的特点。
只要根据产品的设计,选择合适的原材料铺设方法和排列程序,就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成。
3、玻璃钢材料,还是一种节能型材料。
若采用手工糊制的方法,其成型时的温度一般在室温下或者在100℃以下进行,因此它的成型制作能耗很低。
即使对于那些采用机械的成型工艺方法,例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法,由于其成型温度远低于金属材料,及其他的非金属材料,因此其成型能耗可以大幅度降低。
综上所述,与传统的金属材料及非金属材料相比,玻璃钢材料及其制品,具有强度高,性能好,节约能源,产品设计自由度大,以及产品使用适应性广等特点。
因此,在一定意义上说,玻璃钢材料是一种应用范围极广,开发前景极大的材料品种之一。
玻璃钢是什么材料组成

玻璃钢是什么材料组成
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,也称为玻璃钢复合材料。
它
由玻璃纤维增强材料和树脂基体材料组成,经过特定的工艺制作而成。
玻璃钢具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于建筑、航空航天、汽车、船舶、体育器材、化工设备等领域。
首先,玻璃钢的主要成分是玻璃纤维。
玻璃纤维是一种以无机玻璃为原料,经
过高温熔融后拉丝形成的细长纤维。
它具有优异的耐高温、耐腐蚀和高强度的特点,是一种理想的增强材料。
在玻璃钢制品中,玻璃纤维起到增强作用,可以增加材料的强度和刚度,提高其耐热性和耐腐蚀性。
其次,玻璃钢的另一主要成分是树脂基体。
树脂是玻璃钢的粘合剂,起着将玻
璃纤维固定在一起的作用。
常用的树脂有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等。
这些树脂具有优异的粘接性能和耐腐蚀性能,能够有效地保护玻璃纤维不受外界环境的侵蚀,同时也能够提高玻璃钢制品的整体性能。
此外,玻璃钢还包括一些辅助材料,如填料、色料、助剂等。
这些辅助材料可
以改善玻璃钢的加工性能、外观质量和使用性能,使其更加适应不同的工程需求。
总的来说,玻璃钢是一种具有优异性能的复合材料,其组成主要包括玻璃纤维、树脂基体和辅助材料。
通过合理的配比和工艺,玻璃钢可以制成各种形状和规格的制品,具有优异的机械性能、耐腐蚀性能和绝缘性能,被广泛应用于各个领域。
总而言之,玻璃钢是一种重要的复合材料,其优异的性能和多样的形式使其在
现代工业中得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展,相信玻璃钢的应用领域将会越来越广泛,为人们的生活带来更多的便利和美好。
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纤维增强环氧树脂复合材料(玻璃钢)成型工艺及应用一、前言相比传统材料,复合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大战以来发展很快。
尽管产量小(据法国Vetrotex公司统计,2003年全球复合材料达700万吨),但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。
美、日、西欧水平较高。
北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%,以中国(含台湾省)、日本为主的亚洲占30%。
中国大陆2003年玻班纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”)逾90万吨,已居世界第二位(美国2003年为169万吨,日本不足70万吨)。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成:增强材料:在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能,如玻璃钢中的玻璃纤维,CFRP(碳纤维增强塑料)中的碳纤维素就是增强材料。
基体:构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP)中的树脂(本文谈到的环氧树脂)就是基体。
按基体材料不同,复合材料可分为三大类:树脂复合材料金属基复合材料无机非金属基复合材料,如陶瓷基复合材料。
环氧树脂基复合材料的优点:1、为什么采用环氧树脂做基体?1)固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%;2)粘结力强;3)有B阶段,有利于生产工艺;4)可低压固化,挥发份甚低;5)固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。
6)值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯树脂为佳,然耐酸性差;固化后一般较脆,韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能(按ASTM)以FW(纤维缠绕)法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例,将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较 (准确性值得商榷,请参看相关资料)表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量(准确性值得商榷,请参看相关资料),)等几并驱除气泡,压实基层。
铺层操作反复多次,直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应,常温固化。
可加热加速固化。
(2)原材料树脂不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维玻纤、碳纤、芳纶等。
虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透,亦可用。
芯材任意。
(3)优点1)适合少量生产;2)可室温成型,设备投资少,模具折旧费低;3)可制造大型制品和型状复杂产品;4)树脂和增强材料可自由组合,易进行材料设计;5)可采用加强筋局部增强,可嵌入金属件;6)可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面(如开模成型则一面不平滑);7)玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布50%左右织物 35%-45%短切原丝毡30%-40%(4)缺点1)属于劳动密集型生产,产品质量由工人训练程度决定;2)玻纤含量不可能太高;树脂需要粘度较低才易手工操作,溶剂/苯乙烯量高,力学与热性能受限制;3)手糊用树脂分子量低;通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
(5)典型产品舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型(RTM)图3 树脂传递成型示意图(1)概要RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间;合模并将模具夹紧;在压力下注射树脂;树脂固化后打开模具,取下产品。
树脂胶凝过程开始前,必须让树脂充满模腔,压力促使树脂快速传递到模个内,浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统,树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量(体积比超过50%)的制品,如航空航天用零部件时,压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状(带粘结剂),再在第二个模具内注射成型。
为了提高树脂浸透纤维能力,可选择真空辅助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透,树脂注口要封闭,以便树脂固化。
注射与固化可在室温或加热条件下进行。
模具可以复合材料与钢材料制作。
若采用加热工艺。
宜用钢模。
(2)原材料树脂:一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛;当加温时,高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维:任意。
常用玻纤连续毡、缝编材料(其纤维间的缝隙得于树脂传递)、无捻粗纱布;玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材(法国Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窝,因蜂窝空格全被树脂填满,压力会导致其破坏。
可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)优点1)制品纤维含量可较高,未被树脂浸得部分非常少;2)闭模成型,生产环境好;3)劳动强度低,对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低;4)制品两面光,可作有表面胶衣的制品,精度也比较高;5)成型周期较短;6)产品可大型化;7)强度可按设计要求具有方向性;8)可与芯村、嵌件一体成型;9)相对注射设备与模具成本较低。
(4)缺点1)不易制作较小产品;2)因要承压,故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂,价位也高一些;3)能有未被浸渍的材料,导致边角料浪费。
(5)典型产品小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳3、纤维缠绕(FW)图4纤维缠绕示意图(1)概要通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。
粗纱排列在纱架上。
粗纱自纱架上退绕,通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴,由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴(模)上。
纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计,并由芯轴(模)转速与小车往复速度之比,精确地控制。
固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模,芯模即包在复合材料产品内,作为内衬。
(2)原材料树脂:任意。
环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维:任意。
无捻粗纱、缝编和无纺织物。
生产管罐时,常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材:可用。
虽然复合材料制品通常是单一壳体,一般不用。
(3)优点1)因为纤维迳直以合理的线形铺设,承担负荷,故复合材料制品的结构特性可非常高;2)由于同内衬层组合,可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品;3)可制造两端封闭的制品;4)铺放材料快、经济、用无捻粗纱,材料费用低;5)可采用树脂计量,然浸胶后的纤维通过挤胶或口模,控制树脂含量;6)可大理生产和自动化;7)机械成型,复合材料材质及方向性均匀,质量稳定。
(4)缺点1)制品形状限于圆柱形或其它回转体;2)纤维不易沿制品长度方向精确排列;3)对于大型制品,芯模成本高;4)成品外表不是“模制”的,不尽人意;5)对于承受压力的制品,如选择树脂不合适或无内衬,就易发生渗漏。
(5)典型产品管道、贮罐、气瓶(消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等)、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding-反应注射成型)图5RIM示意图(1)概要将两种或两种以上的组分在混合区低压(0.5MPa)混合后,即在低压(0.5-1.5MPa)下注射到闭模中反应成型,此即为工艺过程。
若组分一为多元醇,一为异氰酸酯,则反应生成聚氨酯。
为增加强度,可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。
弈可采用长纤维(如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强,在注射前,将长纤维增强材料预先置模具内。
用此法可得到高力学性能的制品。
这种工艺称为SRIM(Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型)。
(2)原材料树脂:常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系;亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本;纤维:常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维;芯材:不用。
(3)优点1)制造成本比热塑性塑料注射工艺低;2)可制造大尺寸、开头复杂的产品;3)固化快,适于快速生产。
(4)缺点采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高,荐用矿物复合材料取代之。
(5)主要产品汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 (Pultrusion)(1)概要主要采用玻璃纤维无捻粗纱(使用前预先放置在纱架上),它提供纵向(沿生产线方向)增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等,它们补充横向增强,表面毡则用于提高成品表面质量。
树脂中可加入填料,改进型材料性能(如阻燃),并降低成本。
拉挤成型的程序是1)使玻璃纤维增强材料浸渍树脂;2)玻璃纤维预成型后进入加热模具内,进一步浸渍(挤胶)、基本树脂固化、复合材料定型;3)将型材按要求长度切断。
现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。
拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式:胶槽浸渍法:通常采用此法,即将增强材料通过树脂槽浸胶,然后进入模具。
此法设备便宜作业性好,适于不饱和聚酯树脂,乙烯基酯树脂。
注入浸渍法(图6):玻纤增强材料进入模具后,被注入模具内的树脂所浸渍。
此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体,如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
图6注入浸渍法(2)原材料树脂:常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂;纤维:拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等;芯材:一般不用,现有以PU发泡材料为芯材,外为连续拉挤框型型材,作为保温墙板的。
(3)优点1)典型拉挤速度0.5-2m/min,效率较高,适于大批量生产,制造长尺寸制品;2)树脂含量可精确控制;3)由于纤维呈纵向,且体种比可较高(40%-80%),因而型材轴向结构特性可非常好;4)主要用无捻粗纱增强,原材料成本低,多种增强材料组合使用,可调节制品力学性能;5)制品质量稳定,外观平滑。
(4)缺点1)模具费用较高;2)一般限于生产恒定横截面的制品。
(5)典型产品建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)图7真空袋法成示意图(1)概要此法是手糊法与喷射法的延伸。
将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一起,在积层上覆以橡胶袋,周边密封,在后用真空泵抽真空,积层从而受到不大于1个气压的压力,而被压实、成型。
(2)原材料树脂:主要采用环氧树脂、酚醛树脂。
不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯(交联剂)过度抽出,可能会造成问题,故一般不用;纤维:同手糊法;芯材:任意。
(3)优点1)采用普通的湿法铺层技术,通常可获得高纤维含量的制品;2)可制造大尺寸产品;3)产品两面光;4)较湿法铺层浸胶孔隙率低;5)由于压力,树脂流经结构纤维,纤维得以较好地浸渍树脂;6)有利于操作人员健康和安全;真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
(4)缺点1)额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本;2)要求操作人员有较高的技术熟练水平;3)树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术;4)生产效率不高。