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纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺

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,自二次大占以来发展很快。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。y

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。

本文讨论环氧树脂基复合材料。

1、为什么采用环氧树脂做基体?

固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%;

粘结力强;

有B阶段,有利于生产工艺;

可低压固化,挥发份甚低;

固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。

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权势脂为佳,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

玻璃含量GF/EPR(玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢

相对密度2.08 7.86 V

拉伸强度551.6Mpa 331.0MPa

拉伸模量27.58GPa 206.7GPa

伸长率1.6% 37.0%

弯曲强度689.5MPa

弯曲模量34.48GPa

压缩强度310.3MPa 331.0MPa

悬臂冲击强度2385J/m

燃烧性(UL-94)V-O

比热容535J/kg?k 233J/kg?k

膨胀系数4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1

热变形温度204oC(1.82MPa)

热导率1.85W/m?k 33.7W/m?k

介电强度11.8×106V/m

吸水率0.5%(24h)

表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量

材料名称密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm

钢7.8 10.10 20.59 0.13 0.27

铝2.8 4.61 7.35 0.17 0.26

钛4.5 9.41 11.18 0.21 0.25

玻璃钢2.0 10.40 3.92 0.53 0.21

碳纤维/环氧树脂1.45 14.71 13.73

碳纤维/环氧树脂1.6 1049 23.54

芳纶纤维/环氧树脂1.4 13.73 7.85

硼纤维/环氧树脂2.1 13.53 20.59

硼纤维/铝2.65 9.81 19.61 0.75 c2

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)

(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。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料,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F gb NG ^

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)

(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)

(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一反应注射成型)

(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。

(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。0}1x p* V

6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)

(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。

(5)典型产品

艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。

7、树脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)

(1)概要

将干强物与树脂片(树脂片系放在一层脱模纸上提供)交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,将干织物内空气抽出。然后加热,令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物,然后经过一事实上时间即固化。

(2)原材料

树脂:一般仅用环氧树脂;?

纤维:任意;

芯材:许多种芯材都可以使用,由于工艺过程中温度高,对PVC泡沫需要专门处理,以免泡沫损坏。

(3)优点

1)空隙率低,可精确获得高的纤维含量;

2)铺层清洁,有利于健康和安全(似预浸);

3)可较预浸法成本低,此为主要的优点;

4)由于树脂仅能过织物厚度方向传递,故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP(西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。

(4)缺点

1)目前仅用于宇航工业,还未推广;

2)虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要,但加热室和真空袋系统对于复合材料固化,总是不可少的;

3)模具要求能经受树脂膜片的工艺温度(低温固化即需60-100oC);

4)要求所用芯材能经受工艺温度和压力;

(5)典型产品

飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。

8、预浸料(高压釜)成型

(1)概要

预先在加热、加压或使用溶剂的条件下,将织物和(或)纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下,让预浸材料贮存几周或几个月,仍能保质使用。当要延长保持期,材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感,象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来,与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面,通过真空袋抽真空,并通常加热到120-180oC。使树脂重新流动,并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜(实际上是一座压力加热罐)提供,它能对铺层施加达5个大气压的压力。

(2)原材料

树脂:通常用环氧树脂,不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂,如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等;

纤维:任意。虽然由于在工艺过程中,高温分对芯材有些影响,需要采用某些专门的泡沫芯材。

(3)优点

1)预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量;可以可靠地得到高纤维含量。

2)材料于操作人员十分安全,无碍健康,操作清洁;

3)单向带纤维成本最低,因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程;

4)由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂,树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的;

5)材料有效时间长(室温下可保质数月),这意味着可优化结构、复合材料易铺层;

6)可能实现自动化和节省劳动力。

(4)缺点

1)对于预浸织物,材料成本高;

2)通常要对高压釜固化复合材料制品,耗费大、作业慢、制品尺寸受限制;

3)模具需能承受作业温度;

4)芯材需要承受作业温度和压力。

(5)典型产品

飞机结构复合材料(如机翼和尾翼)、卫星与运载火箭结构件(太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等)、赛车、运动器材(如网球拍、滑雪板等)。

9、低温固化预浸料成型

(1)概要

低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备,但树脂的化学性质使其得以在60-100oC温度下固化。在60oC时,材料可操作保持期可小到限于1个星期,但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力,避免采用高压釜。

(2)材料|

树脂:一般仅采用环氧树脂;

纤维:任意,同通常的预浸料;

芯材:任意,虽然一般的PVC泡沫需要特别注意。

(3)优点

1)具有传统预浸料法所具备的(1)-(6)条优点;

2)模具材料较便宜,如木材亦可用,因其固化温度较低故;

3)可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力;固化温度低,可采用简单的热空气循环加热室(经常就地建造大于制品的加热室)

4)可采用普通的PVC泡沫芯材,略作处理即可;

5)能耗低。

(4)缺点

1)材料成本仍高于预浸织物;

2)需加热室和真空袋系统,以固化制品;

3)模具需能经受高于环境温度的温度(常用60-100oC);

4)仍有能耗,因需高于环境温度固化。

(5)典型产品

高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。

10、SCRIMP,RIFT,VARTM

图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图

(1)概要

SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法),VARTM

(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型)这三种工艺原理相似。

将织物作为干铺层材料入模内,如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后,让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块,利于提高制作表观与结构密实度。

(2)材料

树脂:常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂;

纤维:任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用,因其间隙使得树脂快速流动;

芯材:除蜂窝外,各种芯材均可用。

(3)优点

1)同RTM,但制品仅一面光,不似RTM两面光;

2)由于模具一半是真空袋,主模具仅需较低强度,故模具成本甚低;

3)可制造大尺寸产品;

4)通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法;

5)一次作业即可生产芯材结构。

(4)缺点

1)要完成好相对复杂的操作过程;

2)树脂粘度必须非常低,限制了制品的力学性能;

3)铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大;

4)SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。

(5)典型产品

小艇半成品、列车和卡车车身面板。

玻纤布和玻纤? 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为:glass fiber或fiberglass 。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域。 玻璃纤维之特性: 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体,并不适于作为结构用材,但如其抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点,这些特点使玻璃纤维之使用远较其它种类纤维来得广泛,发展速度亦遥遥领先其特性列举如下: (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。 玻璃纤维的分类: 玻璃纤维按形态和长度,可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻璃成分,可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。 生产玻璃纤维的主要原料是:石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类:一类是将熔融玻璃直接制成纤维;一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒,再以多种方式加热重熔后制成直径为 3~80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维,称为连续玻璃纤维,通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维,称为玻璃棉。玻璃纤维经加工,可制成多种形态的制品,如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。 玻璃纤维按组成、性质和用途,分为不同的级别。按标准级规定(见表),E级玻璃纤维使用最普遍,广泛用于电绝缘材料;S级为特殊纤维,虽然产量小,但很重要,因具有超强度,主要用于军事防御,如防弹箱等;C级比E级更具耐化学性,用于电池隔离板、化学滤毒器;A级为碱性玻璃纤维,用于生产增强材料。 玻璃纤维 - 主要成分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,根据玻璃中碱含量的多少,可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0%~2%,属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8%~12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13%以上,属钠钙硅酸盐玻璃)。 玻璃纤维 - 特性,原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐,隔热、隔音性好(特别是玻璃棉),抗拉强度高,电绝缘性好(如无碱玻璃纤维)。但性脆,耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料,工业过滤材料,防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料,用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。用有机

玻璃钢制作工艺 Final revision on November 26, 2020

玻璃钢制作工艺流程 首先在制作好的模具清理表面的垃圾灰尘,打好8#蜡,刷上一层“33#胶衣”的东西,表面光滑,就是这个胶衣的效果,等它干了后,就开始用调配好的玻璃钢树脂和玻璃纤维毡开始“积层”。(其中调配玻璃钢树脂是根据其产品的强度和耐火程度来调配,还要添加一些固化剂,钴水之类的)。玻璃钢第一层积完,等它干了后,再用纤维布继续往下积层,一般强度的:纤维布积4到5层就足够,积的过程是积1到2层就要等干一次大约大半个小时。积层:是一边用刷子蘸玻璃钢树脂涂在布上,一边把一些布上的气泡搞走,不然固化后,有气泡的产品将会严重影响产品质量,最后再用表面毡再积一层,积完后,等干,树中流出一些脂,相信大家都见过,所以玻璃钢树脂干是有一段时间,促进剂是起催化作用,固化剂是增加产品强度作用,一般夏天半小时都可以,冬天则要配上日光灯,焗干,但注意的是,玻璃钢树脂干化是一个放热过程,玻璃钢树脂是属于一个易燃物,如果放热过快,温度太高会引起着火灾。所以这是制作中比较重要的环节。干了玻璃钢树脂后,就起模,即把模具抽起来,因为有胶衣在,所以起模一开了头就很容易就完全起完。接着送去初步加工,然后再送去打磨区,仔细检查产品的气泡、缝合边、补胶衣之类的。所以玻璃钢是一层一层的积起来的。 提醒一下,玻璃纤维,有些人对它是会过敏的,它是一个“无形的针”只有习惯了,才不会被刺。怎么无形法:纤维布是由很细的玻璃丝组成,如你手有碰过玻璃纤维碰巧被刺上,就算你用水去洗,什么洗手液、洗衣粉之类的,都不能洗去,很奇怪的,你看又看不到,钳又钳不走,有些人会因为这样,引起皮肤过敏,就算是晚上睡觉你也会觉得它一直在刺你,感觉有点痛和痒痒,然后就拼命的用手去挠。不过一般人习惯了就不怕 模具制造→模具处理→脱模剂→胶衣→树脂(腻子)→毡/布/复合毡(多层板/轻木)→固化→装骨架(筋)→脱模→修整组装 手糊玻璃钢产品生产工艺范本 一、生产准备工序 设备、工装、工具等生产装备明细: 1.玻璃钢模具 2.铲刀 3.毛刷

精心整理 玻璃钢制作工艺流程 首先在制作好的模具清理表面的垃圾灰尘,打好8#蜡,刷上一层“33#胶衣”的东西,表面光滑,就是这个胶衣的效果,等它干了后,就开始用调配好的玻璃钢树脂和玻璃纤维毡开始“积层”。(其中调配玻璃钢树脂是根据其产品的强度和耐火程度来调配,还要添加一些固化剂,钴水之类的)。玻璃钢第一层积完,等它干了后,再用纤维布继续往下积层,一般强度的:纤维布积4到5层就足够,积的过程是积1到2层就要等干一次大约大半个小时。积层:是一边用刷子蘸玻璃钢树脂涂在就起模,来的。 然一、生产准备工序 设备、工装、工具等生产装备明细: 1.玻璃钢模具 2.铲刀 3.毛刷

4.吹尘枪 5.干净毛巾 6.海绵 7.8#黄蜡 8.树脂 9.玻璃纤维 10.胶衣 11. A. B. C. D.应用铲 .清 E. 5--20 匀, F. 干净, A. 工使用面。 B.在用干净毛巾进行擦拭蜡层作业时,应将保留在模具面上的蜡层彻底清除干净并将模具抛光亮,以免多次在模具面上积蜡造成蜡层擦拭不掉形成蜡垢,从而导致模具哑光和影响产品脱模和表面效果。 二.涂刷胶衣层工序 设备工装工具等生产装备明细

1.玻璃钢模具 2.毛刷 3.水瓢 4.胶衣 5.固化剂 6.温度计 生产加工工艺 A. B. C.. D. E. 执行。 A. B. C. 三.定型铲泡工序 设备工装工具等生产装备明细: 1.玻璃钢模具 2.玻璃纤维腻子 3.固化剂 4.刮板或灰刀

5.毛刷 6.水瓢 7.02#玻璃纤维布 8.191#树脂 9.铲刀或刀片 10.60#--240#砂布 生产加工工艺: A. B. , C. 02# D. 具面. A. B. C. 四.增强层制作工序 设备工装工具等生产装备明细: 1.玻璃钢模具 2.毛刷 3.水瓢 4.191#树脂

玻璃纤维布Fiberglass fabric 玻璃纤维织物,玻璃纤维织带,玻璃丝布 Glass Fiber Cloth or Fabric and Tape 1、玻璃纤维无捻粗纱织物(玻璃纤维方格布) 玻璃纤维方格布是无捻粗纱平纹织物,是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度主要在织物的经纬方向上,对于要求经向或纬向强度高的场合,也可以织成单向布,它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱,单经向布,单纬向布。无捻粗纱roving是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为: E-GLASS无碱玻璃无捻粗纱和C-GLASS中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径从12~23μm。无捻粗纱的号数从150号到9600号(tex)。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中,如缠绕、拉挤工艺,因其张力均匀,也可织成无捻粗纱织物,在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。 对方格布的质量要求如下:①织物均匀,布边平直,布面平整呈席状,无污渍、起毛、折痕、皱纹等;②经、纬密,面积重量,布幅及卷长均符合标准;③卷绕在牢固的纸芯上,卷绕整齐;④迅速、良好的树脂透性;⑤织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求。 用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低,耐压和疲劳强度差。 2、玻璃纤维毡布

(1)短切原丝毡将玻璃原丝(有时也用无捻粗纱)切割成50mm 长,将其随机但均匀地铺陈在网带上,随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如下:①沿宽度方向面积质量均匀;②短切原丝在毡面中分布均匀,无大孔眼形成,粘结剂分布均匀;③具有适中的干毡强度;④优良的树脂浸润及浸透性。 (2)连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上,经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的,故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料(GMT)等工艺中。 (3)表面毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层,这一般是用中碱玻璃表面毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃(C)制成,故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性,同时因为毡薄、玻纤直径较细之故,还可吸收较多树脂形成富树脂层,遮住了玻璃纤维增强材料(如方格布)的纹路,起到表面修饰作用。 (4)针刺毡针刺毡或分为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在传送带上的底材上,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。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物,这种针刺毡有绒

玻璃钢储罐生产工艺 玻璃钢储罐成型工艺为喷射缠绕成型,在我国储罐生产过程中为先进的玻璃钢成型工艺,“喷衬工艺”可以理解为用喷枪喷射技术使玻璃钢缠绕容器的内衬成型的工艺。“衬”就是玻璃钢缠绕容器的内衬,从结构上又分为内衬层和过渡层,主要起到防腐防渗的作用。玻璃钢容器结构由防腐防渗内衬层、增强结构层、外表抗老化层组成。确保既有良好的耐介质腐蚀性,又具有足够的物理机械性能满足盛装要求。采用玻璃纤维高张力、多层次、多角度、包封头缠绕,满足有机、无机溶剂及具有化学、电化学腐蚀性介质的储存、中转和生产需要,满足非电解质流体的中转、输送、消除静电的需要,满足抗各式支承剪切及掩埋与荷载的力学要求。设计灵活性大、容器壁结构性能优异。纤维缠绕玻璃钢可以通过改变树脂体系或增强材料来调整贮罐、塔器等的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件的需要。通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构的设计来调整罐体的承载能力,适应不同压力等级、容积大小,以及某些特殊性能的玻璃钢贮罐、塔器的需要,是各向同性的金属材料无法与其相比的。耐腐蚀、防渗漏、耐候性好。玻璃钢具有特殊的耐腐蚀性能,在贮存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂,由此可见玻璃钢的应用十分普遍,但是玻璃钢产品的质量却是取决于原材料、施工工艺等几方面因素。玻璃钢喷衬工艺作为一种国内新兴的机械化生产工艺是存在很大的优点的。

喷射成型的优点: 1、生产效率比手糊的高4-8倍。 2、产品整体性好,无接缝,层间剪切强度高,树脂含量高,抗 腐蚀、耐渗漏性好。 3、可减少飞边,裁布屑及剩余胶液的消耗。 4、产品尺寸、形状不受限制。 5、喷射机能使催化剂和树脂于喷射前在液压下在喷管内混合均 匀,故喷射时无压缩空气漏出,喷射时空气污染少。 生产准备: 一、材料准备:原材料主要是树脂和无捻玻纤纱。 二、模具准备:准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。 三、喷射成型设备:喷射成型机分压力罐式、泵供式和综合式三种: 1、泵式供胶喷射成型机,是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到 静态混合器中,充分混合后再由喷枪喷出,称为枪内混合型。其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接,调节助剂泵在摇臂上的位置,可保证配料比例。在空压机作用下,树脂和助剂在混合器内均匀混合,经喷枪形成雾滴,与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪,结构简单,重量轻,引发剂浪费少,但因系内混合,使完后要立即清洗,以防止喷射堵塞。

摘要 在广义范围来说,我们对于玻璃纤维的认识一直停留在它是一种无机非金属材料,可是随着研究的深入,我们知道实际上的玻璃纤维的种类有很多,而且性能优异,有很多突出的优点。比如说它的机械强度就特别高还有抗热、抗腐蚀效果也特别好。诚然,任何材料都不是完美的,玻璃纤维也有它自己无法令人忽视的缺点,就是它不耐磨而且容易发生脆裂。所以实际应用时我们要扬长避短。 玻璃纤维的原料获取简单,主要是废弃的旧玻璃或者玻璃制品,玻璃纤维特别细,20多根玻璃单丝组在一起才相当于一根头发的粗细。玻璃纤维通常可以在复合材料中作为增强材料来使用,由于近些年来人们对玻璃纤维研究逐渐加深,使得它在我们生产生活中扮演了越来越重要的角色。本文主要研究玻璃纤维的生产工艺及应用,介绍了玻璃纤维纤维的性质、主要成分、主要特点、材料分类、生产工艺、安全防护、主要用途、安全防护、产业现状、发展前景。 关键字:特点;生产工艺;应用;发展前景 abstract In broad scope, our understanding of the glass fiber has been stuck in it is a kind of inorganic nonmetal material, but with the deepening of the research, we know that in fact there are a lot of the kinds of glass fiber, and excellent performance, there are many outstanding advantages. Like it is really better than high mechanical strength and heat-resistant, corrosion effect is also very good. True, any material is not perfect, the glass fiber has not ignore its own shortcomings, is it not embrittlement resistant and easy to occur. So we should foster strengths and circumvent weaknesses in actual applications. Glass fiber raw material for simple, mainly abandoned old glass or glass products, glass fiber is particularly fine, more than 20 with glass monofilament group to the thickness of equivalent of a human hair. Glass fiber can usually be used as reinforced material in the composite material, because in recent years, people gradually deepening research on glass fiber, make it in our production has played an increasingly important role in the life. This paper mainly studies the production technology and application of glass fiber, this paper introduces the properties of fiber glass fiber, main component, main characteristics, material USES, safety protection, industry present situation, development prospect. Key words: characteristic; The production process; Application; Prospects for development 绪论 1.1玻璃纤维性质 熔点:680℃ 分子结构:

玻璃纤维种类以及生产工艺 一、玻璃纤维的种类 1、无碱玻璃纤维,在国外为通用玻璃纤维,占产量的90%以上,在国内也是应用最多的类型之一。 ①无碱玻璃纤维抗拉强度比钢丝还高,与金属材料相比重量较轻,与金属铝相当; ②抗疲劳强度高,对于需要经受冲击负荷的结构材料而言非常重要; ③优异的电性能,介电常数低;尺寸稳定性好,在最大应力条件下,伸长率仅3%-4%; ④耐高温; ⑤化学稳定性好,耐候性好,导热系数低,用作电绝缘材料时能迅速散热; ⑥几乎不吸水,遇火不燃烧、不冒烟。 2、中碱玻璃纤维,与无碱玻璃纤维相比强度较低,在无关性能要求的应用领域中,也是一种良好的工业材料和增强材料,在我国连续玻璃纤维纺织制品中仍然是用量最大的玻璃纤维类型。 ①中碱玻璃纤维不宜用于电绝缘方面; ②化学稳定良好,耐酸性优于无碱玻璃纤维; ③价格比无碱玻璃纤维低。 3、高碱玻璃纤维,力学性能远低于无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维,而且不耐水侵蚀,在大气的水分侵蚀下,制品会很快变脆,因丧失强度而失去使用价值。它是我国玻纤工业早期产品,现已趋于淘汰。 4、高强玻璃纤维,是力学性能比无碱玻璃纤维更好的特种用途玻璃纤维之一,生产成本高,目前用于国防军工、航空、体育、交通、电力等有特殊要求的领域。 ①抗拉强度比无碱玻璃纤维高30%,比强度高35%,弹性模量高15%,比模量高19%。 ②用其制成的玻璃钢制品的抗拉强度比同类无碱玻璃钢制品高30%,弯曲强度高20%,剪切强度相当。 ③可提升部件性能,减轻部件重量,节省燃料。 5、高模量玻璃纤维,弹性模量约为无碱玻璃纤维制品高25%,抗拉强度高23%;比模量和比强度都很高,电绝缘性能好。生产成本高,目前用于国防军工、航空、体育、交通、电力等有特殊要求的领域。 6、耐磨玻璃纤维,用作各种水泥制品的新型增强材料,用其制作的水泥制品具有轻质、高强、耐冲击的优点。 ①比无碱玻璃纤维更优良的电性能,介电系数低,介电损耗小; ②密度低,适用于制作雷达天线罩。 二、玻璃纤维的生产工艺 玻璃纤维是将各类原料在各种窑炉中高温熔融后通过拉丝、喷吹、甩丝等方

玻璃纤维布的用途 玻璃纤维布Fiberglass fabric 玻璃纤维织物,玻璃纤维织带,玻璃丝布Glass Fiber Cloth or F abric and Tape 1、玻璃纤维无捻粗纱织物(玻璃纤维方格布) 玻璃纤维方格布是无捻粗纱平纹织物,是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度主要在织物的经纬方向上,对于要求经向或纬向强度高的场合,也可以织成单向布,它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱,单经向布,单纬向布。无捻粗纱roving是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为:E-GLASS无碱玻璃无捻粗纱和C-GLASS中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径从12~23μm。无捻粗纱的号数从150号到9600号(tex)。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中,如缠绕、拉挤工艺,因其张力均匀,也可织成无捻粗纱织物,在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。对方格布的质量要求如下:①织物均匀,布边平直,布面平整呈席状,无污渍、起毛、折痕、皱纹等;②经、纬密,面积重量,布幅及卷长均符合标准;③卷绕在牢固的纸芯上,卷绕整齐;④迅速、良好的树脂透性;⑤织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求。用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低,耐压和疲劳强度差。2、玻璃纤维毡布(1)短切原丝毡将玻璃原丝(有时也用无捻粗纱)切割成50mm长,将其随机但均匀地铺陈在网带上,随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如下:①沿宽度方向面积质量均匀;②短切原丝在毡面中分布均匀,无大孔眼形成,粘结剂分布均匀;③具有适中的干毡强度;④优良的树脂浸润及浸透性。 (2)连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上,经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的,故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料(GMT)等工艺中。(3)表面毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层,这一般是用中碱玻璃表面毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃(C)制成,故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性,同时因为毡薄、玻纤直径较细之故,还可吸收较多树脂形成富树脂层,遮住了玻璃纤维增强材料(如方格布)的纹路,起到表面修饰作用。(4)针刺毡针刺毡或分为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在传送带上的底材上,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。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物,这种针刺毡有绒毛感。其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬热材料、过滤材料,也可用在玻璃钢生产中,但所制玻璃钢强度较低,使用范围有限。另一类连续原丝针刺毡,是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上,经针板针刺,形成纤维相互勾连的三维结构的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材生产。(5)缝合毡短切玻璃纤维从50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡,前者可在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的

玻璃纤维的物理性能和加工工艺 一.物理性能 1.外观特点 一般天然或人造的有机纤维,其表面都有较深的皱纹。而玻璃纤维表面呈光滑的圆柱体,其横断面几乎都是完整的圆形,宏观来看,表面光滑,所以纤维之间的抱合力非常小,不利于和树脂粘结。由于呈圆柱体,所以玻璃纤维彼此靠近时,空隙填充的较密实。这对提高玻璃钢制品的玻璃含量是有利的。 2.密度 玻璃纤维的密度较其它有机纤维为大,但比一般金属密度要低,几乎和铝一祥。因此在航空工业上用玻璃钢代替铝钛合金就成为可能。玻璃纤维的密度与成分有密切的关系,一般为左右,但含有大量重金属的高弹玻璃纤维密布度可达cm3,一般来说无碱纤维的密度比有碱纤维密度要大,见下表。 3.抗拉强度 玻璃纤维的抗拉强度比同成分的玻璃高几十倍,例如有碱玻璃的抗拉强度只有 40-100MPa ,而用它拉制的玻璃纤维强度可达2000MPa,其强度提高了20-50 倍,从下表可以看出,玻璃纤维的拉伸强度比高强合金钢还要高。

4.耐磨性和耐折性 玻璃纤维的耐磨性是指纤维抗摩擦的能力;玻璃纤维的耐折性是指纤维抵抗折断的能力。玻璃纤维这两个性能都很差。当纤维表面吸附水分后能加速微裂纹扩展,使纤维耐磨性和耐折性降低。为了提高玻璃纤维的柔性以满足纺织工艺的要求,可以采用适当的表面处理。如经%阳离子活性剂水溶液处理后,玻璃纤维的耐磨性比未处理的高200倍,纤维的柔性一般以断裂前弯曲半径的大小表示。弯曲半径越小,柔性越好。如玻璃纤维直径为9μm时,其弯曲半径为,而超细纤维直径为μm时,其弯曲半径为。 5.弹性 玻璃纤维的延伸率纤维的延伸率是指纤维在外力作用下,直至拉断时的伸长百分率。玻璃纤维的延伸率比其它有机纤维的延伸率低,其伸长的程度与所施加的力成正比,直到纤维断裂为止,不存在屈服点。负荷去掉后可以恢复原来长度,因此玻璃纤维是完全的弹性体。 6.电性能 由于玻璃纤维的介电性好,耐热性良好,吸湿性小,并且不燃烧,所以无碱玻璃纤维制品 在电气、电机工业中得到了广泛而有效的应用。 7.热性能 玻璃纤维的导热性低,特别是玻璃棉制品密度小,寿命长和耐高温,广泛用于建筑和工业的保温、隔热和隔冷,是一种优良的热绝缘材料。玻璃的导热系数(通过单位传热面积13温度梯度为1℃/m ,时间为1h 所通过的热量)为),但拉制玻璃纤维后,其导热系数只有产生这种现象的原因,主要是纤维间的空隙较大,密度较小。密度越小,其导热系数越小,主要是因为空气导热系数低所致。导热系数越小,隔热性能越好。当玻璃纤维受潮时,导热系数增大,隔热性能降低。 8.吸声性能 玻璃纤维还有优良的吸声、隔声性能,在建筑、机械和交通运输方面得到广泛的应用。吸声系数是当声波传到物体表面时,物体表面所吸收的声能与落在表面总声能的比值。一般材料的吸声系数大小与声源物体振动频率有关。例如用棉花制成的隔声物质,当音频为200HZ变到1200HZ时,吸声系数可由0.09 变到,所以各种材料的吸声系数都有一定的音频特性。玻璃棉的吸声系

(一)玻璃钢模具手糊成型工艺流程: 玻璃钢模具手糊成型工艺是先在模型上涂一层脱模剂,然后将配好的树脂混合料用刮刀或刷子涂刷到模型上,再在其上铺陈裁好的玻璃布或其它增强材料,用刮刀或毛刷迫使树脂浸入玻璃布,排出气泡,待树脂浸透增强材料后,再铺放第2层增强材料,如此反复涂刷树脂和铺放增强材料,直至达到所需要的设计层数,然后进行固化、脱模和修整。(玻璃钢手糊成型工艺流程图见表一)(二)玻璃钢模具原材料的选择: 玻璃钢手糊成型模具的原材料主要是树脂、增强材料和辅助材料等。合理地选择原材料是保证产品质量,降低成本的重要环节。选择原材料时,必须满足以下条件: ⑴满足产品设计的性能要求; ⑵适应手糊成型工艺的特点; ⑶价格便宜,货源充分。 目前我司采购的原材料主要有:树脂、增强纤维(玻纤布、表面毡)、胶衣、固化剂、促进剂、脱模剂、色料、增韧剂、填料(石英粉、金刚石粉、铸石粉、石棉粉)等。 1.树脂的选择: 选择手糊成型用的树脂品种十分重要,它直接关系到产品质量和生产工艺。因此,必须根据产品性能、使用条件及工艺要求确定树脂的品种。 ⑴从产品性能考虑,要注意: ①树脂固化收缩问题:应选用低收缩树脂。 ②断裂延伸率:应选用延伸性好的树脂,提高玻璃钢开裂时的强度。 ⑵从工艺角度考虑,树脂应满足: ①良好的浸润性。树脂对纤维的浸润是保证玻璃钢质量的一个重要因素,也是手糊工艺的先决条件。如浸润不好,不仅使玻璃钢制品成型困难,也会使树脂——纤维间出现气泡; ②适当的粘度。手糊成型时的树脂粘度过低,会出现流胶现象,粘度过大,又会使成型浸润困难; ③能在室温或低温下凝胶、固化,并要求固化时无低分子物产生; ④无毒或低毒; ⑤价格便宜,货源充足。 目前手糊成型工艺中最常用的树脂为不饱和聚酯树脂和环氧树脂,而酚醛树脂很少单独使用。 2.增强材料的选择: 纤维品种一般要根据使用条件和工艺设计来进行选择。 ⑴从使用条件考虑,要考虑制品的使用温度、强度、韧性、比重、绝缘性等因素。 ⑵从工艺角度考虑,要求其具有以下特性: ①易浸润性:容易被树脂浸透; ②铺覆变形性:在糊制形状复杂的产品时,要求玻璃纤维制品能适应模具形状的变化,有一定的变形性能。

玻璃纤维池窑拉丝工艺流程-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

玻璃纤维池窑拉丝工艺流程 一、池窑拉丝工艺流程 其工艺流程是块状原料进厂,经过破碎、粉碎、筛分成合格粉料,气力输送至大料仓,而后经称量、混合制成配合料,气力输送到窑头料仓,经螺旋投料机将配合料投入单元熔窑中熔化成玻璃液。熔融好的玻璃液经单元熔窑熔化部流出后即进入主通路(或称澄清均化或调节通路)进行进一步澄清均化和温度调理,然后经过过渡通路(或称分配通路)和作业通路(或称成型通路),流至流液槽内,由多排多孔铂金漏板流出,形成纤维。再经冷却器冷却、单丝涂油器涂覆浸润剂后被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒。 二、工艺流程简图 三、主要工艺流程设备 天然气(纯氧燃烧)粉尘、噪 粉尘、噪 池窑废气、噪 废水、硬废丝、噪

(1)合格粉料制备 块状原料进厂都需经过破碎、粉碎、筛分成合格粉料。 主要设备:破碎机、机械振动筛等。 (2)配合料制备 配合料生产线由气力输送上料系统、电子称量系统和气力混合输送系统组成。 主要设备:气力输送上料系统和配合料称重及混合输送系统等。 (3)玻璃熔制 合格配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程。玻璃熔制是玻璃生产最重要的环节,玻璃制品的产量、质量、成品率、成本、燃料耗量、窑炉寿命等都与玻璃熔制过程密切相关。 主要设备:窑炉及窑炉设备、燃烧系统、电加热系统、窑炉冷却风机、压力传感器等。 (4)纤维成型 纤维成型即将玻璃液制成玻璃纤维原丝的过程。由多排多孔拉丝漏板流出的玻璃液,经丝根冷却器和拉丝机高速牵伸成型为纤维。 主要设备:漏板、纤维成型室、玻璃纤维拉丝机、烘干炉、原丝筒自动搬运装置、络纱机、包装系统等。 (4)浸润剂配制 浸润剂以环氧乳液、聚氨酯乳液、润滑剂及抗静电剂和各种偶联剂为原料并加水配制而成。配制过程需用夹套蒸汽加热,配制用水采用去离子水。配制好的浸润剂存入贮罐,再由贮罐输入循环罐。循环罐输送浸润剂至各炉台单丝涂油器,涂敷后多余的浸润剂经回收、过滤后返回循环罐继续使用。 主要设备:浸润剂配置系统。

[业务]玻璃纤维的生产工艺及流程玻璃纤维的生产工艺及流程 玻璃纤维生产工艺流程及产品基础知识第一章概论 20世纪30年代未自E玻璃纤维问世并且出现环氧树脂和不饱和聚酯以来迎来了了无机材料相结合而成的、具有新型功能的复合材料时代为玻璃纤维电气层压材料和玻璃纤维增强塑料FRP的发展奠定了基础。时至今日玻璃纤维生产已发展成为一门独立的工业体系成为现代非金属材料家族中具有独特功能的材料它们属微米级玻璃态纤维又借鉴了传统的纺织技术创造出独特的后加工体系制造出玻璃纤维材质的制品在机械、电气、光学、耐腐蚀、绝热及吸声等方面发挥出独特的性能应用领域很快遍及电子、电器、交通、建筑、航空、航天、环保和国防军工等国民经济的各个部门。上世纪五十年代未玻璃纤维池窑拉丝工艺获得了成功标志着玻璃纤维制造技术上的一次飞跃。池窑拉丝工艺具有生产温度制度合理节省能源消耗生产工艺稳定产品产量、质量提高等优点在池窑拉丝工艺线上很快就实现了大规模化生产。并且很快实施了最先进的全自动控制技术劳动生产率大幅度提高。因此池窑拉丝工艺已成为当今国际上通用的主流技术。目前全世界已经有95以上的玻璃纤维都是采用池窑拉丝法进行生产的。第二章无碱玻璃纤维生产原理及工艺流程一、无碱玻璃概念无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8的铝硼硅酸盐玻璃。国际上通常叫做“E”玻璃。最初是为电气应用研制的但今天E玻璃的应用范围已远远超出了电气用途成为一种通用配方。国际上玻璃纤维有90以上用的是E玻璃成份。 E玻璃成份的基础是SiO2 、Ai2O3、 CaO三元系统其组成为 SiO2 、 62 、 Ai2O3、 14.7 、 CaO 22.3 在此基础上添加B2O3代替SiO2添加MgO代替部分CaO形成现在通用的E玻璃成份。各国生产的E玻璃大体相仿仅在不大的范围内稍有不同。变动范围大致如下 SiO2 55-57 CaO 12-25 Ai2O3 10-17 MgO 0-8 玻璃中各氧化物的变动会改变玻

在环氧树脂玻璃纤维板中,FR-4玻纤板一直保持着自己绝对优势和主导地位,占据着中高端市场的大部分江山,就其主因,则是FR-4综合各种工业性能于一身及具有较高的阻燃性,因而深受市场青睐. 1、FR-4树脂胶液 (1)树脂胶液配方在环氧树脂玻纤板行业中,FR-4玻纤板已生产多年,树脂胶液配方基本上大同小异。 (2)配制方法 1)二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚,搅拌混合,配成混合溶剂。 2)加入双氰胺,搅拌溶解。 3)加入环氧树脂,搅拌混合。 4)2一甲基咪唑预先溶于适量的二甲基甲酰胺,然后加到上述物料中,继续充分搅拌。 5)停放(熟化)8h后,取样检测有关的技术要求。 (3)树脂胶液技术要求 1)固体含量65%~70%。 2)凝胶时间(171℃)200~250s。 2、粘结片 (1)制造流程 玻纤布开卷后,经导向辊,进入胶槽。浸胶后通过挤胶辊,控制树脂含量,然后进入烘箱。经过烘箱期间,去除溶剂等挥发物,同时使树脂处于半固化状态。出烘箱后,按尺寸要求进行剪切,并整齐的叠放在储料架上。调节挤胶辊的间隙以控制树脂含量。调节烘箱各温区的温度、风量和车速控制凝胶时间和挥发物含量。 (2)检测方法在粘结片制造过程中,为了确保品质,必须定时地对各项技术要求进行检测。检测方法如下: 1)树脂含量 ①粘结片边缘至少25mm处,按宽度方向左、中、右,切取3个试样。试样尺寸为100mm×100mm,对角线与经纬向平行。 ②逐张称重(W1),准确至0.001g。 ③将试样放在524-593(的马福炉中,灼烧15min以上,或烧至碳化物全部去除。 ④将试样移至干燥器中,冷却至室温。 ⑤逐张称重(W2),准确至0.001g。 ⑥计算: 树脂含量=[(W1-W2)/W1]×100%

玻纤纸的成型工序将短切后的E 玻璃纤维在特定的溶液中分散为单纤维,由于玻璃纤维具有强烈的相互聚集性,为了达到将玻璃纤维分散的目的就必须借助于物理的和化学的手段,包括机械搅拌和添加化学试剂改变玻璃纤维的表面特性,防止分散后的纤维再聚集,此类化学试剂包括:增稠剂、表面活性剂。含有玻璃纤维的溶液(料浆)通过网前箱的滤网时实现纤维与水的初步分离,水被抽吸分离出去,纤维即在网带上成型为湿毡坯,它已经具备玻纤纸的外观形态,但由于没有施加粘结剂,此时它的强度较小,同时含有大量的水分,在经过随后的数次负压抽吸以后,湿毡坯中水的含量降低较多并随即进入浸胶段浸胶。玻纤纸的成型过程实际为多层叠加的过程,叠加的层数由成型机中滤水盒的数量确定。对特定单重的玻纤纸而言,滤水盒的数量越多,玻纤纸的层数相应越多,但每一层的厚度(单重)越低,玻纤纸的结构越细致。影响玻纤纸的单重均匀性的因素主要集中在成型阶段:料浆浓度的稳定性、流量的稳定性、投料的均匀性等,由于该类型的生产过程自动化程度都比较高,过程控制基本上都采用计算机中央集中控制,因而,整个控制系统的稳定性和可靠性显得尤为重要,包括控制程序以及控制部件的可靠性。 在浸胶段成型的毡坯被均匀地浸淋上树脂,由于毡坯具有的疏松结构使得它浸含有过量的粘结剂,在随后的抽吸段可以将多余的粘结剂抽吸掉,该部分粘结剂可以循环使用,通过调节抽吸负压使得玻纤纸含有一定量的粘结剂,这也在一个方面保证了玻纤纸中粘结剂含量的均匀性,抽吸后粘结剂均匀地分布于玻纤纸的各个层面上,而不会仅停留于表面上。 浸有树脂的毡坯通过干燥固化炉干燥固化后即可赋予玻纤纸应有的各项理化性能。干燥固化过程所使用的能源类型一般有煤、天然气、城市煤气等。加热方式有直接和间接两种,直接加热法通过天然气或城市煤气燃烧直接加热空气,进而加热玻纤纸;间接加热法通过煤、天然气、城市煤气的燃烧来加热导热媒体,比如导热油,依靠换热器进行热交换来加热空气,进而加热玻纤纸。两种加热方式各有特点,直接加热的设备投资较小,能源利用率 高,但温度的精确控制难以达到;间接加热的设备投资较大,能源的利用率较低,但可以达到温度的精确控制。玻纤纸的干燥固化阶段的温度控制比较重要,由于玻纤纸的干燥固化必须经过基体受热升温、水分挥发、固化反应等阶段,一般将干燥固化炉设定为具有不同温度的数个区段,以满足各个阶段的不同要求。

玻璃钢船工艺流程 一. 前言 1. 概念: 玻璃钢的学名为玻璃纤维增强塑料, 英文缩写GRP, 既Glass Reinforced Plastic。 2. 优点 2.1 质轻高强, 对减轻结构重量有较大潜力, 特别适用于限制重量的高性能船舶和赛艇。 2.2 耐腐蚀、抗海生物附着, 比传统的造船材料更适合在海洋环境中使用。 2.3 介电性和微波穿透性好, 适用于军用舰艇。 2.4 能吸收高能量, 冲击韧性好, 船舶不易因一般的碰撞、挤压而损坏。 2.5 导热系数低, 隔热性好。 2.6 船体表面能达到镜面光滑, 色彩多样, 特别是建造结构复杂、款式多样、外形美观的游艇。 2.7 可设计性好, 能按船舶结构各部位的不同要求, 经过选材、铺层研究和结构选型实现优化设计。 2.8 整体性好, 能够做到整个船体无接缝和缝隙。 2.9 船体成型简便, 比钢质、木质船省工, 且批量生产性特别好, 降低造价的潜力很大。 2.10 维修保养方便, 维修费比钢质、铝质和木质船少的多, 全寿命期的经济性能好。

3. 缺点 受刚性模量低和受成型技术等的限制, 尚不能建造太大的舰船, 加之原料价格较贵, 在整个造船材料中的用量仍较少。 4. 特性 玻璃钢固化后具有收缩的特性。 5. 要求 温度15至30℃; 湿度40%至60%, 不超过65%; 考虑通风、集尘、避光直射等。 二. 工艺流程 1. 总纲 制作木型→木型处理→模具制造→模具处理→脱模剂→胶衣→树脂( 腻子) →毡/布/复合毡( 多层板/轻木) →固化→装骨架( 筋) →脱模→修整组装 2. 工序 2.1 制作木型 2.1.1 上体 2.1.1.1 建造船台 根据船型及主要参数( Loa、B、D) 采用槽钢建造船台, 其两端各延伸两条竖直槽钢, 槽钢均统一向外, 船台中间视船体大小( 重量) 增加横梁或纵桁。将木方固定在船台上, 利用水平仪用电刨( 手刨) ,

玻璃钢制作工艺 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

玻璃钢制作工艺流程 首先在制作好的模具清理表面的垃圾灰尘,打好8#蜡,刷上一层“33#胶衣”的东西,表面光滑,就是这个胶衣的效果,等它干了后,就开始用调配好的玻璃钢树脂和玻璃纤维毡开始“积层”。(其中调配玻璃钢树脂是根据其产品的强度和耐火程度来调配,还要添加一些固化剂,钴水之类的)。玻璃钢第一层积完,等它干了后,再用纤维布继续往下积层,一般强度的:纤维布积4到5层就足够,积的过程是积1到2层就要等干一次大约大半个小时。积层:是一边用刷子蘸玻璃钢树脂涂在布上,一边把一些布上的气泡搞走,不然固化后,有气泡的产品将会严重影响产品质量,最后再用表面毡再积一层,积完后,等干,树中流出一些脂,相信大家都见过,所以玻璃钢树脂干是有一段时间,促进剂是起催化作用,固化剂是增加产品强度作用,一般夏天半小时都可以,冬天则要配上日光灯,焗干,但注意的是,玻璃钢树脂干化是一个放热过程,玻璃钢树脂是属于一个易燃物,如果放热过快,温度太高会引起着火灾。所以这是制作中比较重要的环节。干了玻璃钢树脂后,就起模,即把模具抽起来,因为有胶衣在,所以起模一开了头就很容易就完全起完。接着送去初步加工,然后再送去打磨区,仔细检查产品的气泡、缝合边、补胶衣之类的。所以玻璃钢是一层一层的积起来的。 提醒一下,玻璃纤维,有些人对它是会过敏的,它是一个“无形的针”只有习惯了,才不会被刺。怎么无形法:纤维布是由很细的玻璃丝组成,如你手有碰过玻璃纤维碰巧被刺上,就算你用水去洗,什么洗手液、洗衣粉之类的,都不能洗去,很奇怪的,你看又看不到,钳又钳不走,有些人会因为这样,引起皮肤过敏,就算是晚上睡觉你也会觉得它一直在刺你,感觉有点痛和痒痒,然后就拼命的用手去挠。不过一般人习惯了就不怕 模具制造→模具处理→脱模剂→胶衣→树脂(腻子)→毡/布/复合毡(多层板/轻木)→固化→装骨架(筋)→脱模→修整组装 手糊玻璃钢产品生产工艺范本 一、生产准备工序 设备、工装、工具等生产装备明细: 1.玻璃钢模具 2.铲刀 3.毛刷

某某建筑工程有限公司 玻璃丝布施工工艺 编制整理:__________________ 单位:__________________ 2018年2月

目录 前言 (3) 1、玻璃丝布施工 (3) 1.2.1基面处理及破损修补 (3) 1.2.2环氧树脂底漆的涂刷 (4) 1.2.3 环氧胶泥找平施工 (4) 1.2.4衬贴玻璃丝布: (4) 1.2.5面漆涂刷 (5)

前言 玻璃丝布是工业用玻璃纤维制品主要用于管道防腐,保温,烟道{排风道}、欧式、轻质墙板、砂岩壁画、玻璃钢制品等一系列水泥石膏等G R C构件及保温板复合板活动板和墙体等。 工业用玻璃纤维制品用途:主要用于管道防腐,保温,烟道{排风道}、欧式、轻质墙板、砂岩壁画、玻璃钢制品等一系列水泥石膏等G R C构件及保温板复合板活动板和墙体等。 1、玻璃丝布施工 1.1施工工艺:基面处理——检查合格——涂刷第一遍环氧树脂底漆——检查合格——环氧胶泥补平第一遍——检查合格——环氧胶泥补平第二遍——检查合格——涂刷第二道环氧树脂底漆——贴衬玻璃丝布直至要求厚度——涂刷环氧树脂面漆——检查合格——竣工验收。 1.2主要施工方法: 1.2.1基面处理及破损修补 (1)表面已脱落且周围无裂缝的部位,直接用钢丝刷、毛刷、清洗剂等工具清理掉表面污物,尘土以及附着不牢固的小颗粒。 (2)有裂缝、水泥结构已疏松的,沿裂缝用砂轮机切开并用小锤、凿子等工具将疏松结构剔除,然后用钢丝刷、毛刷、清洗剂将表面清理干净。 (3)对于小于2.5cm2的脱落部位,用尘嘴锤、凿子等工具将脱落部位扩大到2.5cm2,深度扩大到不小于2cm,然后用钢丝刷、毛刷、清洗剂将表面清理干净。 (4)处理过的基面应达到无尘、无有机物、无松散砼颗粒。并且基面有一定的粗糙度。 (5)基面清理时要用力适度,不宜用力过猛,以免破坏牢固部位。 (6)处理合格的基面必须在8小时内进行下道工序的施工。否则必须进二次处理。 (7)破损修复,对于清理干净的表面孔洞、麻面、裂缝处用底涂砂浆进行旋补,大的缺陷可用树脂砂浆分多次找平,干燥或固化再作表面打磨处理。 (8)修补时,必须用力抹压密实,不能有凸凹或流鼓等缺陷出现。 (9)较深部位填补时1-3遍成型,直到抹平为止,而后让其自然固化结合牢固。 (10)裂缝小于1毫米的要进行加大处理,砼表面失强部要彻底清理干净,达到基层整体没有失强、疏松的混凝土。 (11)针对混凝土表面上的麻坑、峰窝、裂隙等无法用砂浆补平的部位,采用环氧胶泥修补,表面处理平整密实,干燥或固化再作表面打磨处理;平整美观且能达到强度要求。 1.2.2环氧树脂底漆的涂刷

玻璃钢手糊成型的工艺流程 标签:玻璃钢 生产准备 场地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15~35℃之间,后加工整修段,要设有抽风除尘和喷水装置。 模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。 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。 增强材料准备增强材料的种类和规格按设计要求选择。 (2)糊制与固化 铺层糊制手工铺层糊制分湿法和干法两种:①干法铺层用预浸布为原料,先将预学好料(布)按样板裁剪成坏料,铺层时加热软化,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。②湿法铺层 直接在模具上将增强材料浸胶,一层一层地紧贴在模具上,扣除气泡,使之密实。 一般手糊工艺多用此法铺层。湿法铺层又分为胶衣层糊制和结构层糊制。 手糊工具手糊工具对保证产品质量影响很大。有羊毛辊、猪鬃辊、螺旋辊及电锯、电钻、打磨抛光机等。 固化制品固化分硬化和熟化两个阶段:从凝胶到三角化一般要24h,此时固化度达50%~70%(巴柯尔硬性度为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。加 热固化方法很多,中小型制品可在固化炉内加热固化,大型制品可采用模内加热或 红外线加热。 (3)脱模和修整 脱模脱模要保证制品不受损伤。脱模方法有如下几种:①顶出脱模在模具上预埋顶出装置,脱模时转动螺杆,将制品顶出。②压力脱模模具上留有压缩空气或水 入口,脱模时将压缩空气或水(0.2MPa)压入模具和制品之间,同时用木锤和橡胶 锤敲打,使制品和模具分离。③大型制品(如船)脱模可借助千斤顶、吊车和硬木 楔等工具。④复杂制品可采用手工脱模方法先在模具上糊制二三层玻璃钢,待其固 化后从模具上剥离,然后再放在模具上继续糊制到设计厚度,固化后很容易从模具 上脱下来。 修整修整分两种:一种是尺寸修整,另一种缺陷修补。①尺寸修整成型后的制品,按设计尺寸切去超出多余部分;②缺陷修补包括穿孔修补,气泡、裂缝修补, 破孔补强等。 ========================= 接触低压成型工艺 接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加 成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa

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