树脂手糊成型工艺
第《2》章手糊成型
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
第二章 手糊成型工艺
1、性能及品种 种类： 通用型 耐腐蚀型 阻燃型 低收缩型
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
耐侯型聚酯树脂
第二章 手糊成型工艺
2、不饱和聚酯树脂的固化原理
课件
通过引发剂引发聚酯分子中的双键，与可聚合的乙烯类 单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应，使线型的聚酯分子交 联成三维网状的体形大分子结构。
M1 R M2
RM1
RiM 1 RiM 2
RM2
M1 、M2——分别代表乙烯类单体、聚酯分子
第二章 手糊成型工艺
课件
(2) 链增长 聚酯分子双键及乙烯类单体双键被引发后，就会进行链 增长反应，有如下四种形式的链增长反应：
2.1 原 材 料 的 选 择
M1 M2
M1 M1 M2 M2 M1 M1 M2 M2
第二章 手糊成型工艺
一、不饱和聚酯树脂 聚酯包括饱和聚酯和不饱和聚酯。
O C O
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
饱和聚酯：没有非芳族的不饱和键
不饱和聚酯：含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或 酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和 不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。 不饱和聚酯树脂：在聚酯化缩聚反应结束后，趁热加入一定 量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之 为不饱和聚酯树脂。
手煳成型工艺及设备
• 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
❖ 脱模剂按用途分为 外脱模剂 用于手糊和冷固化
薄膜型脱模剂
❖ 按性状分为 混合溶液型脱模剂
油蜡型脱模剂
2.2.4.1 薄膜型脱模剂
最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯 薄膜、聚乙烯薄膜等。
其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为 0.04 mm 、0.02 mm。
❖ 使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上 。
凝胶时间： 指在一定温度条件下，树脂中加入定量的 引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去 流动性，变成软胶状态凝胶所需的时间。 一般采用引发剂、促进剂用量调节。
凝胶过快—来不及操作，制品交联太严重、收缩大、发脆。
凝胶过慢—增加了生产周期，且易发生流胶。 影响凝胶时间的主要因素：
⑴ 引发剂、促进剂用量。引发剂、促进剂用量大，凝胶时间缩短； ⑵ 胶液体积的影响。胶液体积越大，热量不易散失，凝结快； ⑶ 环境温度、湿度的影响
❖二、 环氧树脂
❖1 环氧树脂的性能及特点：
❖ 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。
❖ 主要类型有
❖ 1、“双酚A型环氧树脂” ,又称 “E”型环氧树脂；
❖ 2、“脂环族环氧树脂”。
❖ 环氧树脂俗称万能胶。
B 水砂精磨。1000#、1200#、1500#水砂纸依 次研磨。
C 研磨抛光。将抛光剂涂上后，停留1-2min， 用布轮抛光机逐段抛光并反复进行。
（4）表面质量检测
要求光泽度在90以上，用ss-82型光电光泽 计检测。
2.2.4 脱模剂
脱模剂应具备的条件： （1）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小； （2）成膜迅速、均匀、光滑； （3）使用简便、安全，价格便宜。
2_手糊成型工艺
2
玻璃纤维及其织物介绍
短切原丝毡
由连续玻璃纤维原丝经短切成50 毫米长度后，无定向地均匀分 布，并配以粉末聚酯粘结剂（或 乳液粘结剂）所制成。 主要用于手糊成型工艺。 特点：树脂浸透性好；
气泡容易排除； 形变性好； 施工方便。
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玻璃纤维及其织物介绍
加捻布
由多股加捻纱织成的，其中按织 法不同又可分为：平纹布、斜纹 布、缎纹布和单向布等。 手糊成型工艺常用斜纹布，由斜 纹布制成的复合材料制品的强度 比无捻粗纱布制成的制品高(冲击 强度除外)，制品表面平整，气密 性好，但是价格比无捻粗纱布 贵，增厚效果差。
影响工艺
影响制品质量
凝胶时间对手糊工艺的影响： 凝胶时间 树脂粘度 玻纤浸渍 黏结不良 凝胶时间 交联剂挥发，胶液流失， 固化不完全
① 配方； 影响树脂凝胶时间的因素：
② 环境温度、湿度、制品厚度等。
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不饱合聚酯树脂(Unsaturate Polyester)
UP的合成：
CH3
O
OO
CC
+ HO CH CH2 OH
100环氧树脂质量份不饱合聚酯树脂质量份主体树脂引发剂促进剂增塑剂活性稀释剂22手糊工艺流程模具清理涂脱模剂涂胶衣胶液配制表面层制作增强层制作补强层制作固化脱模切边加工产品检验织物裁剪赋形浸渍固化产品23手糊工艺模具准备胶衣层制作胶衣层是为了提高产品的外观质量选择高质量的胶衣树脂颜料糊正确的涂刷方法是关键
固化温度太低，固化不完全。 提高固化温度，适当增加引发剂和促进剂用量。
引发剂和促进剂配比弄错。 表层树脂中交联剂挥发过 多，树脂中苯乙烯挥发，使 比例失调，造成不固化。
①避免树脂凝胶前温度过高； ②控制通风，减少交联剂挥发。
手糊成型工艺及设备概述(PPT 47张)
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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。
11ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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第二节 原材料选择
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增强材料
2.1.2 玻璃纤维及其织物
• 1. 玻璃纤维的种类及性能 • 玻璃纤维的分类方法很多，一般可从玻璃原料成分、 单丝直径、纤维外观及纤维特性等方面进行分类。
A、 按使用特性分类
E－玻璃纤维，无碱纤维，含碱-----以下 C－玻璃纤维，中碱纤维，含碱-------左右 A－玻璃纤维，有碱纤维，含碱大于-----％ S－玻璃纤维，高强纤维 M－高弹玻璃纤维 L－防辐射玻璃纤维 18
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物理形态：纤维状、片状、颗粒状增强材料等
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。 • 接触成型用纤维有： 玻璃纤维及其织物、碳纤维及其织物、芳纶纤维 及其织物。
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第一节 手糊成型工艺概述
(2)造船业:渔船、游船R、游艇、交通艇、救生艇、 汽垫船、舢舨、海底探测船、军用折叠船、水中浮 标、灯塔、巡逻艇、养殖船等。
手糊成型工艺流程
手糊成型工艺流程
手糊成型是一种制造复杂形状玻璃纤维增强塑料制品的工艺流程。
以下是手糊成型的一般流程：
1. 准备工作：根据产品要求，准备好所需的玻璃纤维布、树脂、固化剂、填料等材料。
同时，准备好所需的模具以及其他工具和设备。
2. 模具准备：对模具进行清洁和涂覆分离剂，以防止产品粘附在模具上。
确保模具表面光滑，没有损坏或污垢。
3. 玻璃纤维布铺展：将玻璃纤维布放置在模具上，并确保其充分覆盖整个模具表面。
根据产品要求，可叠加多层玻璃纤维布。
4. 准备树脂：根据产品要求，将树脂和固化剂混合均匀，形成树脂混合物。
根据需要，可以添加适量的填料来增强产品性能。
5. 手工涂布：使用刷子或滚筒，将树脂混合物均匀地涂布在玻璃纤维布上。
确保树脂彻底渗透到玻璃纤维布中，充分将其包裹。
6. 手工压实：使用辊筒或手工工具，将玻璃纤维布中的树脂混合物进行适当压实，以确保树脂的均匀分布和排出可能存在的气泡。
7. 固化：将手糊成型的产品放置在恒温室或烘箱中，进行固化。
根据树脂的性质和要求，确定固化的时间和温度。
8. 脱模：待产品固化完全后，从模具中取出。
根据模具类型，可能需要进行适当的操作和释放。
9. 后处理：根据产品要求，可能需要进行修整、打磨、喷漆等后续加工处理，以获得最终的成品。
需要注意的是，手糊成型的具体流程可能因产品要求、材料特性和制造环境而有所差异，上述流程仅供参考。
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种：1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。
2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。
3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。
6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。
7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。
10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。
11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。
13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。
14. 纤维缠绕制品成型技术：是将纤维织物缠绕在芯模上，然后注入树脂或进行热处理，形成复合材料制品。
15. 连续制板生产工艺：是将预浸料连续通过加热和加压装置，使其连续地粘结成复合材料板材。
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• 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％。 大型厚壁制品应分几次糊制．待前一迭层基本固化，冷 却到室温时，再糊下一边层，制品中埋设嵌件，必须在埋人 前对铁件除锈、除油和烘干。
树脂厚：6. 29×0.837＝5. 265mm
填料厚：4．19×0．4＝1.676mm 铺后总厚度；1. 05十5.26十1. 676≈8mm
铺层效计算
己细制品厚度时，铺层致可按下
式计算：
n＝ A/mf (Kf +C1KR)
式中，n为增强材料铺层数, A为制品厚度mm, mf
为增强材料单位面积质量k8／m2，Kf为增强材料厚
手糊制品厚度与层数计算
制品厚度估算
制品厚度可按下式计算
t＝m×K。 t —制品厚度(mm)；m —材料质量( kg/m2 ); K —厚度系数[ mm／(kg· m-2 ) ]
70 100 70
举例：
已知玻璃钢制品由一层300g／m2和4层600g／m2 E玻纤毡铺成，聚 酯树脂(密度1．2g／cm3 )胶液中含40％填料(密度2．5g /cm3 )。树脂含 量70％。求制品厚度。 解：玻纤毡总质量1×0.3 + 4×0.6＝2.7 kg／m2 树脂和玻纤比：70/（100 - 70）＝2．33， 树脂质量：2．7×2．33＝6．29kg／m2 填料质量：6．29×40/60＝4．1kg／m2 玻璃毡厚：2．7×0．391＝1.05mm
2 湿法铺层
直接在棋具上将增强材料浸胶，一层一层地紧贴在模具上，
排除气泡，使之密实。一般手糊工艺多用此法铺层
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。
1、通用型树脂 通用型树脂主要是邻苯型不饱和聚酯树脂，它们大多 用于手糊玻璃纤维增强塑料制品。 2、耐热型树脂 耐热型树脂的热变形温度应不小于110℃，在较高温度 下具有高的强度保留率。 3、耐化学型树脂 这类树脂具有优异的耐腐蚀性能和耐水性能，商品树 脂主要有双酚A型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、间苯型不饱 和聚酯树脂和卤代聚酯树脂等。
35℃之间，后加工整修段，要设有抽风除尘和喷水装置。
2、模具准备 准备工作包括清理，组装及涂脱模剂等。
(1) 模具清理 首先要检查横具尺寸，表面质量及数量，必须满
足产品质量及生产规模的数量要求。 (2) 涂脱模剂要喷涂均匀，防止漏涂和涂层过厚；
脱模剂的种类要根据模具质量、树脂品种种及成本选择。
3、树脂胶液配制 配制时．要注意两个问题： (1) 防止胶液中混入气泡， (2) 配胶量不能过多，每次配量要保证在树脂凝胶前用完。
第2章
手糊成型工艺
手糊成型的玻璃钢制品，如：船舶、汽车 配件、贮罐、玻璃钢管接头、家具等
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
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
2.2 手糊成型工艺
手糊成型的工艺流程如下
手糊成型的示意图
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、阻燃型树脂 阻燃型树脂是在合成时使用一种能产生阻燃（自熄）的成分，例 如使用四溴苯酐、氯茵酸酐（HET酸酐）取代苯酐代合成树脂。 5、耐气候型树脂 这类树脂使用新戊二醇及甲基丙烯酸酯类交联单体，并添加紫外光 吸收剂，提高了树脂的耐气候性和光稳定性。树脂透明性好，耐用树脂
浇铸体的折射率可与玻璃纤维的折射率相近或一致。
常用的胶液配方
a. 固化环氧树脂配方
b. 不饱和聚酯树脂配方
1、引发剂：H-50％过氧化环 己酮二丁酯糊 2、引发剂：M-过氧化甲乙酮 溶液 3、引发剂： B- 50％过氧化 苯甲酰二丁酯糊 4、促进剂： E- 含6％萘酸钴 的苯乙烯溶液 5、促进剂： D- 含10％二甲 基苯按得的苯乙烯溶液。
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
不饱和聚酯的商品牌号
6、高强型树脂 这类树脂具有高的强度和坚韧性，主要用于纤维缠绕工艺制备的复
合材料
7、胶衣树脂 用于复合材料的胶衣层，以提高制品的外观、质量和使用寿命。
环氧树脂
根据分子结构，环氧树脂大体上可分为 五大类： 1、 缩水甘油醚类环氧树脂 2、 缩水甘油酯类环氧树脂 3、 缩水甘油胺类环氧树脂 4、 线型脂肪族类环氧树脂 5、 脂环族类环氧树脂
4．增强材料准备
增强材料的种类和规模按设计要求选择，剪裁时应注意：
裁布的方向性要遵守设计要求： 布层拼接，分搭接和对接时，搭接长度不小于25mm，对接要 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。
度系数[mm／(kg· m-2)] ；KR为树脂基体厚度系数
[Mm／(kg· m-2)] ；C1为树脂与增强材料质量比。
2.2 糊制与固化
铺层糊制
手工铺层糊制分干法和湿法两种： 1 干法铺层
用预浸布为原料热软化，然后再一层一层地紧贴在模具上．并
注意排除层间气泡，使密实。此法多用于热压罐和袋压成型。