手糊成型实例
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
热固性复合材料成型工艺
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
缺点：
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
原材料
玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润 有较好的形变性 满足制品的性能要求 价格便宜
种类：无捻粗纱 无捻粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布袋
MPa
袋压成型工艺
装袋 固化
复合材料夹层结构的制造
概述
夹层结构有两层薄而高强度的面板材料，其间夹着一层 厚而轻质的芯材，是为了满足轻质高强要求发展起来的 一种结构形式。
面板材料：复合材料板、塑料板、铝板、胶合板等 夹芯材料：蜂窝芯材、泡沫塑料、强芯毯、软木等 优点：比强度高，表面光洁，结构稳定性好，承载能力
模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
原材料：⑴模具用胶衣树脂：①固化放热和收缩小； ②优异的耐断裂、耐冲击性能；③优良的耐 热性、光泽度和硬度；④良好的涂刷性；⑤ 与制品胶衣色调相反 ⑵增强层树脂：①固化收缩率小；②韧性好； ③有易操作的黏度；④耐热性好
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。
玻璃钢制品手糊及模压成型项目一第七组
不饱和聚酯树脂用的有机过氧化物临界温度都在60℃以上， 不能满足室温固化要求，只有在还原剂（或氧化剂）的存在下， 有机过氧化物分解的活化能才能显著降低，这样，有机过氧化 物的分解温度可在室温下分解，因此，由引发剂与促进剂组成 的体系常称为引发系统。
玻璃纤维
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。
过氧化环己酮
熔 点 76～80℃ 溶解性 不溶于水，溶于丙酮、醇
有强氧化性，遇高温、阳光曝晒、撞击(干粉)、还原剂及燃 烧的磷、硫等物质会引起燃烧和爆炸。金属粉末能促进其分解。
属中等活性过氧化物引发剂，与还原剂合用组成氧化还原引 发体系，用作不饱和聚酯胶黏剂交联固化引发剂。配合0.01份 钴催化剂可室温固化，但低于15℃时必须稍高温度后处理，才 能固化完全。与过氧化甲乙酮相比，其优点是放热峰温度较低， 固化物内应力较小，颜色稳定。
耐碱玻璃纤维（AR玻纤）
耐碱玻璃纤维主要用于玻璃 纤维增强（水泥）混凝土（简 称GRC）的肋筋材料，是100% 无机纤维，在非承重的水泥构 件中是钢材和石棉的理想替代 品。
玻璃纤维的性能特点
(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。 (11)不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠。
化学性质
不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨 架主链上具有聚酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各 带有羧基（-COOH）和羟基（-OH）。 主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应，使不 饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。
1第二章 手糊成型(另一份)
二乙基苯胺
二乙基苯胺
二甲基苯胺 N，N二甲基对甲苯胺
21
0.2%
0.2% 0.2%
30分钟
18分钟 4分钟
注：上述实验是，不饱和聚酯树脂+1%过氧化苯甲酰
第二章 手糊成型工艺及设备
B 酮过氧化物－环烷酸钴引发体系
2.1 原 材 料 的 选 择
也是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见下表。
• 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 聚反应过程的三个主要阶段：
10
第二章 手糊成型工艺及设备
链引发、链增长、链终止 • • • • • • （1） 链引发： 一般有三种方式 a 、引发剂引发（如过氧化苯甲酰） 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
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。 作业：手糊制品为什么要在表面覆盖聚酯薄膜？
2.4 喷射成型工艺及设备
2.5 热压釜
2.6 树脂传递模塑与反应注射模塑
7
第二章 手糊成型工艺及设备
2.1 原材料的选择
• 2.1.1 聚合物基体的选择
– 2.1.1.1 不饱和聚酯树脂 – 2.1.1.2 环氧树脂
• 2.1.2 增强材料的选择
– 2.1.2.1 玻璃纤维
– 2.1.2.2 碳纤维 – 2.1.2.3 Kevlar纤维
手糊成型工艺
第四节 手糊成型工艺
混合溶液型脱模剂
（1）聚乙烯醇脱模剂
l一般采用较低分子量的聚乙烯醇。 l 在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇加热溶解（水温约95℃）， 冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。
加入甘油可增加膜的柔韧性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均匀； 加入少量蓝、红墨水可防止漏涂； 需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。
第四节 手糊成型工艺
表面处理剂的作用机理
•表面处理剂的分子中一般都含有两种性质不同的基团。
一部分基团（如硅烷基）能与无机物（比如玻璃， 金属）表面上的M－OH起化学反应形成化学键； 另一部分基团（如乙烯基）能与树脂起反应形成 化学键。
使无机物和树脂这两类性质差别很大的材 料以化学键的形式“偶联”在一起，形成了一 个牢固的整体。又称为“偶联剂”
第四节 手糊成型工艺
（2）过氯乙烯脱模剂
配方：
过氯乙烯粉 5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份
按比例用。
第四节 手糊成型工艺
（3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：
聚苯乙烯粉
5份
甲苯
95 份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶解，
手糊工艺流程
第四节 手糊成型工艺
一、制品成型的要素准备
1.玻璃纤维制品的准备 2.脱模剂的准备 3.胶液的准备 4.胶衣糊的准备
第四节 手糊成型工艺
1、玻璃纤维制品的准备
玻璃纤维布的剪裁设计很重要。 玻璃布的经纬向强度不同，对要求正交各向同性的
制品，则应将玻璃布纵横交替辅放。 玻璃布的搭接长度一般为50mm。
(3)固化度：固化度是热固性树脂的固化反应的程度， 通常用百分率来表示。
第四节 手糊成型工艺
玻璃钢手糊工艺-手糊法生产玻璃钢船
玻璃钢手糊工艺-手糊法生产玻璃钢船一､胶衣的喷涂和涂刷(1)配置胶衣树脂时,要充分混合,特别是使用颜料糊时,若混合不均匀,会使制品表面出现斑点和条纹,这不仅影响外观,而且还会降低它物理性能｡为此应尽可能采用机械搅拌进行混合,且最好用不产生漩涡的混合机,以避免混进空气｡(2)胶衣可以用毛刷或专用喷枪来喷涂｡喷涂时应补加5~7﹪的苯乙烯以调节树脂的粘度及补充喷涂过程中挥发损失的苯乙烯｡(3)胶衣层的厚度应精确控制在0.3~0.5mm之间,通常以单位面积所用的胶衣质量来控制,即胶衣的用量为350~550g/㎡,这样便能达到上述要求的厚度｡胶衣层的厚度要适宜,不能太薄,但也不能太厚,如果胶衣太薄,可能会固化不完全,并且胶衣背面的玻璃纤维容易显露出来,影响外观质量,起不到美化和保护玻璃钢制品的作用;若胶衣过厚,则容易产生龟裂,不耐冲击力,特别是经受不住从制品反面方向来的冲击｡胶衣涂刷不均匀,在脱模过程中也容易引起裂纹,这是因为表面固化速度不一,而使树脂内部产生应力的缘故｡(4)胶衣要涂刷均匀,尽量避免胶衣局部积聚｡(5)胶衣层的固化程度一定要掌握好｡检查胶衣层是否固化适度的最好办法使采用触摸法即用千净的手指触及一下胶衣层表面,如果感到稍微有点发粘但不粘手时,说明胶衣层己经基本固化,这时可进行下一步的糊制操作,以确保胶衣层与背衬层的整体性｡二､玻璃钢层的糊制糊制是手糊成型工艺的重要工序,必须精细操作做到快速､准确､树脂含量均匀､无明显气泡､无浸渍不良､不损坏纤维及制品表面平整,确保制品质量｡质量的好坏,与操作者的熟练程度和工作态度认真与否关系极大,因此,糊制工作虽然简单,但要把制品糊制好,则不是太容易的事情,应认真对待｡(一)厚度的控制玻璃钢制品的厚度控制,是手糊工艺设计及生产过程中都会碰到的技术问题,当我们知道某制品所要求的厚度时,就需进行计算,以确定树脂､填料含量及所用增强材料的规格､层数｡然后按照以下公式进行计算它的大致厚度｡t=(G1n1,十G2n2+⋯⋯)×(0.394+0.909k1+0.4×k1k2)式中:—玻璃钢的计算厚度(mm);G1､G2—各种规格的布或毡的单位面积质量(kg/㎡);n1､n2—各种规格的布或毡的层数;0.394—纤维基材的厚度常数;0.909—聚脂树脂的厚度常数;0.400—填料的厚度常数;k1—树脂含量对玻璃纤维含量的比数;k2—填料含量对树脂含量的比数｡(二)树脂用量的计算玻璃钢的树脂用量是一个重要的工艺参数,可以用用下列两种方法进行计算｡(1)根据空隙填充原理计算,推算出含胶量的公式,只有知道玻璃布的单位面积质量和相当厚度(一层玻璃布想当于制品的厚度),便可以计算出玻璃钢的含胶量:(2)用先算出制品的质量,确定玻璃纤维质量的百分含量后计算｡①制品表面积×厚度×纤维增强塑料密度=制品质量:制品质量×玻璃纤维质量百分含量=玻璃纤维质量;制品质量-玻璃纤维质量=树脂质量｡②制品表面积×玻璃纤维层数×玻璃纤维单位面积质量=玻璃纤维质量;玻璃纤维质量÷玻璃纤维百分含量=制品质量;糊制时所需的树脂用量可以根据玻璃纤维的质量来估算｡如果使用短切毡,其含胶量一般控制在65~75%之间,如用玻璃布作增强材料时,含胶量一般控制在45~55%之间,从而保证制品的质量｡(三)玻璃布糊制带胶衣层的制品,胶衣中不能混入杂质,糊制前应防止胶衣层与背衬层之间有污染,以免造成层间粘接不良,而影响制品质量｡胶衣层可用表面毡来增强｡糊制时应注意树脂对玻璃纤维的浸渍情况,首先使树脂浸润纤维束的整个表面,然后使纤维束内部的空气完全被树脂所取代｡保证第一层增强材料完全浸透树脂并紧密贴合,这一点非常重要,特别对某些要在较高温度条件下使用的制品尤为重要｡因为浸渍不良及贴合不好会在胶衣层周围留下空气,而这种留下的空气在制品固化处理和使用过程种会应热膨胀而产生气泡｡糊制时,先在胶衣层或模具成型面上用毛刷､刮板或浸渍辊子等手糊工具均匀地涂刷一层配制好的树脂,然后铺上一层裁剪好的增强材料(如斜条､薄布或表面毡等),随之用成型工具将其刷平､压紧,使之紧密贴合,并注意排除气泡,使玻璃布充分浸渍,不得将两层或两层以上的增强材料同时铺放｡如此重复上述操作,直达到设计所需的厚度为止｡若制品的几何尺寸比较复杂,某些地方增强材料铺放不平整,气泡不易排除时,可用剪刀将该处剪开,并使之贴平,应当注意每层剪开的部位应错开,以免造成强度损失｡可在该处适当增厚或加筋,以满足使用要求｡由于织物纤维方向不同,其强度也有不同｡所用玻璃纤维织物的铺层方向及铺层方式应该按工艺要求进行｡(四)搭缝处理同一铺层纤维尽可能连续,忌随意切断或拼接,但由于产品尺寸､复杂程度等原因的限制难以达到时,糊制时可采取对接式铺层,各层搭缝须错开直至糊到产品所要求的厚度｡糊制时用毛刷､毛辊､压泡辊等工具浸渍树脂并排尽气泡｡如果强度要求较高时,为了保证产品的强度,两块布之间应采用搭接,搭接宽度约为50mm｡同时,每层的搭接位置应尽可能的错开｡(五)短切毡的糊制当用短切毡作增强材料时,最好使用不同规格的浸渍辊子进行操作,因为浸渍辊子对排除树脂中的气泡特别有效｡若无此种工具而需用刷子进行浸渍时,要用点刷法涂刷树脂,否则会把纤维弄乱,使纤维移位,以致分布不均匀,造成厚薄不一｡铺在内部深角出的增强材料,如果用刷子或浸渍辊子难使其紧密贴合时,则可以用手抹平压紧｡糊制时,用涂胶辊将胶液涂在模具表面上,然后手工将裁好的毡片铺在模具上并抹平,再用胶辊上胶,来回反复辊压,使树脂胶液浸入毡内,然后用胶泡辊将毡内的胶液挤出表面,并排出气泡,再糊制第二层｡若遇到弯角处,可以手工将毡撕开,以利于包覆,两块毡之间的搭接约为50mm｡许多产品也可以采用短切毡与玻璃布交替的铺层方式,如日本各公司糊制的渔船就是采用交替糊制的方法,据介绍该方法制作的制品性能很好｡(六)厚壁产品的糊制制品厚度在8毫米以下的产品可一次成型,而当制品厚度大于8毫米以上时,应分多次成型,否则会因固化散热不良导致制品发焦､变色,影响制品的性能｡多次成型的制品,第二次糊制时,应将第一次糊制固化后形成的毛刺､气泡铲掉后方可继续糊制下一铺层｡一般情况下,建议一次成型厚度不要超过5mm｡当然也有为成型厚璧制品而开发的低放热､低收缩树脂,这种树脂一次成型的厚度比较大一些｡。
《手糊成型工艺》PPT课件
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8
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
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9
2.2 手糊成型工艺
手糊成型的工艺流程如下
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10
手糊成型的示意图
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11
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12
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—
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4
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
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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。
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23
• 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％。
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6
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
玻璃钢船体的手工糊制
玻璃钢船体的手工糊制玻璃钢船体的手工糊制船体, 玻璃钢, 手工说起来用玻璃钢做各种模型也有不少经历了，可要总结性地写点什么，就不太容易了，因为涉及非金属复合材料的制造工艺。
十分担心有“以其昏昏，使人昭昭”的情况出现。
船模用玻璃钢制造时，同常采用的方法被称为“手工糊制”，简称“手糊”。
一．手糊玻璃钢制件的基本过程：在模具上涂好脱模剂——将加有固化剂的树脂混合涂料刷涂在模具上——再在胶层上铺放增强材料（如玻璃纤维布）——用刮刀、毛刷或压辊迫使胶液均匀地渗入织物，并排除气泡——待增强材料完全浸透后，再铺下一层，直至厚度——固化——脱模——切除飞边、毛刺——补涂缺胶部分——完成二．模具：在模型玻璃钢船体手糊制造中，使用的模具常见的是阳模和阴模。
（１）阳模——工作面凸起的模具形式。
由它制成的制品内表面质量高，尺寸精度高。
用它制造船体时，凸模表面应均匀地减去船体的厚度。
制成的船体缺少棱角且表面修整工作量较大，一般仅适用于单件制造。
（２）阴模——简单地说，用阳模脱出一个玻璃钢制件，修整后就可以作为以后的阴模。
这样生产出来的工件的外表面准确性高，后期工作量较小。
（３）组合模——例如将做船体的阴模做成左右可以分开的，就可以方便的脱模。
（４）模具的选材：根据制品的精度的从高到低以及加工批量，依次选用钢材、铝材、干燥的木材（如红松）、复合材料（树脂基体与填料的混合物）、石膏、石蜡（要加硬脂酸）等，在制造船模时，还有使用泡沫塑料，更多的有人直接使用已做好的船体作为阳模，糊出玻璃钢的阴模。
三．脱模剂：（１）薄膜类——玻璃纸、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等，用油膏贴在模具表面，注意不要起皱和悬空。
（２）油膏类——石蜡、地板蜡、黄干油、凡士林、汽车腊、硅脂等，适用室温固化（低于摄氏80度）。
（３）溶液类——如聚乙烯醇水溶液、甲基硅油等，其中如聚乙烯醇水溶液使用较普遍。
四．飞边的切割：（１）手工方法——钢锯、电钻、锉刀都可用……（２）机械方法——用角向砂轮机换上玻璃钢专用的砂轮切片，效率很高，但要注意防尘，这些粉尘对健康都是有害的哦！五．树脂的选用首先要了解手糊成型所用树脂的要求：易浸渍纤维；容易脱气泡；垂直面涂刷时不易流胶；固化迅速；收缩小；层间黏结性能好……常用的是两大类：１，不饱和聚酯树脂——黏度小，浸渍性好，低分子物与气体易排除，凝胶时间可调节，能在常温常压下固化，但固化收缩率较大，制品强度较低；２，环氧树脂——黏结力强，制品强度高，也可以常温常压固化，但黏度大，需加稀释剂方可使用。
玻璃钢制作-手糊成型工艺.
编辑本段玻璃钢工艺分类纤维增强材料的材料特性，导致其常用的基本成型工艺有如下几种：手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺。
(一手糊成型工艺 1.手糊成型法原理手糊成型工艺又称接触成型，是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。
手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体，以玻璃纤维及其织物为增强材料，在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合，使二者粘接在一起，制造玻璃钢制品的一种工艺方法。
基体树脂通常采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂，增强材料通常采用无碱或中碱玻璃纤维及其织物。
在手糊成型工艺中，机械设备使用较少，它适于多品种、小批量制品的生产，而且不受制品种类和形状的限制。
2.成型工艺流程手糊成型工艺的流程是：先在清理好或经过表面处理的模具成型面上涂抹脱模剂，待充分干燥好后，将加有固化剂(引发剂、促进剂、颜料糊等助剂并搅拌均匀的胶衣或树脂混和料，涂刷在模具成型面上，随后在其上铺放裁剪好的玻璃布(毡等增强材料，并注意浸透树脂、排除气泡。
重复上述铺层操作，直到达到设计厚度，然后进行固化脱模 3.成型设备手糊成型工艺所用的设备较少，制作模型的设备有木工车床、木工刨床、木工圆锯;脱模一般会用到空气压缩机、吊装设备等。
(二模压成型法 1.模压成型法原理热固性模压成型是将一定量的模压料加入预热的模具内，经加热加压固化成型塑料制品的方法。
其基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。
在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得产品。
2.成型工艺流程模压成型工艺主要分为压制前的准备和压制两个阶段。
3.成型设备(1浸胶机制备胶布的主要设备是浸胶机，由送布架、热处理炉、浸胶槽、烘干箱和牵引辊等几部分组成。
根据热处理炉和烘干箱放置的位置，可以分为卧式浸胶机和立式浸胶机两种。
(2预浸料机组这一方法所用设备有切割机、捏合机和撕松机。
手糊成型实例
③ 复合材料裙边 避免车座底部的动力、电器和其它连接机构外露； 使整个车体更加美观； 承载要求不高，可一次整体成型； 实际设计成组合式，便于装、拆、卸等要求； 大部分设计壁厚3mm，边缘与车座连接处为5mm。
196/191UP
温州市中乔树脂化工实业公司 番禺市福田化工有限公司
无碱玻璃布
长沙玻纤总厂
33＃胶衣
裙边 196
温州市中乔树脂化工实业公司 中碱玻璃布 长沙玻纤总厂 33＃胶衣
模具 CYD－128 岳阳化工总厂环氧树脂厂
中碱玻璃布 长沙玻纤总厂 美国胶衣
（7）复合材料车体模具设计过程
1）车顶模具设计 设计成阴、阳对模；（两面光滑）
餐桌椅模具
（4）玻璃钢餐桌椅制备
1）主要原材料： 191＃UP； 33＃胶衣； 04＃中碱玻璃布； 02＃中碱玻璃布； 黄色色浆； 预埋固定架（焊接
铁架）
2）UP树脂液配方 （需要控制树脂的凝胶时间）
配方（重量比） 191＃UP 过氧化甲乙酮 促进剂
100 1－2 1－4
3）手糊成型
①首先检查阴、阳模型腔是否存在缺陷，如无，涂上脱模 剂，进行抛光处理； ②配制胶衣糊（33＃胶衣＋固化剂＋促进剂＋色浆）； ③涂刷胶衣糊，待达到粘手但不沾手的程度； ④配制UP树脂胶液（191＃UP＋固化剂＋促进剂＋色浆）； ⑤分别在阴、阳模上铺02＃玻璃布一层； ⑥在阴模上铺04＃玻璃布3层； ⑦阴、阳模合模，用强力钳夹紧，常温固化成型； ⑧脱模，检验，修边，修补等。
实例2 张家界景区游览车复合材料车体的手糊成型
（1） 景区游览车结构特点分析
实验4 手糊,袋压成型工艺实验报告
复合材料工艺学实验报告（第一组）实验4 手糊·袋压成型工艺实验同济大学飞行器制造工程实验4 手糊·袋压成型工艺实验一，实验原理1，手糊成型工艺又称接触成型工艺，其成型过程为：先在模具上涂脱模剂，然后将配好的树脂混合料用刮刀或刷子涂刷到模具上，开始铺设第一层纤维增强材料（如：玻纤布等），用刮刀或棍子，毛刷迫使树脂浸入增强材料内并赶出气泡，待树脂均匀浸透增强材料后，再铺放第二层增强材料，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。
手糊成型工艺流程见图4.1.图4.1 手糊成型工艺流程图手糊成型工艺具有以下特点：a. 无需专用设备，投资少.b、不受制品形状、尺寸限制，特别适用于数量少、整体式结构，造型复杂及大型制品的生产和试制；c．合理地使用增强材料，可以根据设计要求，在任意部位加强或减弱 . 做到以最低成本实现设计要求，当发现设计不合理时，能方便地进行修改，d. 操作方便，容易掌握，便于推广.其缺点是：a. 人为因素较复杂，产品质量不易控制；b. 对工人技术水平要求高SC 生产效率低劳动条件差。
2，袋压成型工艺是在手糊成型的基础上 (树脂未凝胶) ，通过橡胶袋或其它不透气的高分子聚合物材料制成的柔软袋，将气体压力传递到未固化的复合材料制品表面，达到赶除气泡、层合致密的一种成型方法。
袋压成型有湿法和干法之分：从加压形式又可分为加压袋法、真空袋法和热压罐法。
袋压成型比手糊成型的制品强度高、材质均匀致密、质量稳定。
我国在 5O 年代就开始采用真空袋法制造飞机雷达罩， 7O 年代后采用热压罐法制造碳纤维和硼纤维复合材料机翼后缘板，起落架后门，垂直尾真等，已成功的用于航空工业。
袋压成型工艺按袋压方式不同可分以下三种：（1）加压袋法：它是在未凝胶的手糊制品表面加盖一层橡胶袋，固定好盖板如图 4. 2，然后通过压缩空气或蒸汽，使制品在均匀压力下固化成型。
实验13 -环氧树脂玻璃钢的手糊成型
实验13环氧树脂玻璃钢的手糊成型一．实验目的1．了解环氧树脂基本性质及交联固化机理；2．加深对纤维增强高分子复合材料概念的认识；3．掌握玻璃纤维增强环氧树脂手糊成型的基本方法。
二．实验原理玻璃钢，即玻璃纤维增强高分子材料，一般指用玻璃纤维增强的环氧树脂、不饱和聚脂或酚醛树脂。
由于所使用的基体树脂不同，因此有环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。
玻璃钢质轻而硬，机械强度高，而且耐腐蚀，易加工，可制造机器零件、容器储罐、管道、桌椅、安全帽、游乐设备、风力发电机叶片、家电外壳及汽车与船舶外壳等。
纤维增强塑料（Fiber Reinforced Polymer,FRP）手糊成型工艺是FRP制品生产中使用最早的一种成型工艺，尽管随着FRP工业的迅速发展，新的成型技术不断涌现，但在整个FRP工业发展过程中，手糊成型工业仍占有重要地位。
手糊成型工艺操作简便，设备简单，投资少，不受制品形状及尺寸的限制，可以根据设计要求，铺设不同厚度的增强材料。
手糊成型特别适合于制品形状复杂、尺寸较大、用途特殊的FRP制品，但手糊成型工艺制品的质量不够稳定，生产效率低，劳动条件差。
环氧树脂（EP）泛指分子当中含有两个或两个以上环氧基团的热固性树脂的总称。
环氧当量和环氧值是环氧树脂的两个重要参数。
环氧当量是指含有一当量环氧基的环氧树脂克数，单位为[克/当量]，即环氧树脂的平均分子量除以每一分子所含环氧基的数量。
环氧值即每100g环氧树脂中，环氧基的摩尔数（mol)，它与环氧当量的关系为：环氧值=100/环氧当量环氧树脂按其化学结构和环氧基的结合方式大体上分为五大类:（1）缩水甘油醚类（2）缩水甘油酯类（3）缩水甘油胺类（4）脂肪族环氧化合物（5）脂环族环氧化合物。
此外还有混合型环氧树脂，即分子结构中同时具有两种不同类型环氧基化合物。
也可以按官能团(环氧基)的数量分为双官能团和多官能团环氧树脂。
分子链中活泼的环氧基团可以位于分子链的中间、末端或成环状结构。
手糊玻璃钢成型工艺
手糊成型手糊成型法是利用敞式模具在接触压力的情况下，使增强纤维浸胶、脱泡成型，在常温或中温固化。
整个过程用手工操作生产FRP制品的成型方法，见图7-3。
图7-3 手糊成型示意图(1)概要在模具上均匀地刷涂或喷涂脱模剂。
当脱模剂干燥后涂一层胶衣树脂。
待胶衣层凝胶后，在阳模或阴模上铺放增强材料(表面毡、短切原丝毡、无捻粗纱布等)，用滚子及毛刷等涂布混有固化剂的树脂，使树脂浸渍增强材料并驱除气泡、压实积层，铺层操作反复进行，直至达到制品的设计厚度。
l 树脂进行聚合反应，常温固化，也可加热加速固化。
(2)原材料树脂不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂酚醛树脂等。
纤维玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
虽然手工难于将树脂浸透厚的芳纶织物，亦可用。
芯材任意。
（3）优点①适合少量生产。
②室温成型，设备投资少，模具折旧费低。
③可制造大型制品和形状复杂产品。
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玻璃纤维含量较喷射成型高。
无捻机纱布 50%左右织物 35％～45％短切原丝毡 30％～40％（4）缺点①属劳动密集型生产，产品质量由工人熟练程度决定。
②玻璃纤维含量不可能太高；树脂黏度较低才易手工操作，溶剂／苯乙烯含量高，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。
③产只有贴模具一面光滑，另一面不光滑。
(5) 典型产品船艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模板。
(6) 手糊成型产品设计注意事项用手糊生产因树脂固化收缩，形状易产生变化，其原因是复杂的，难以给出定量的解释，其中有原材料选择，成型过程控制方面的原因(如固化剂的用量和固化温度，也有制品形状、铺层构成、积层厚度变化、胶衣层厚度、拐角半径及、补强材料的材质和配置等方面的原因，这些都是设计上的重要原因。
在设计时必须充分考虑这问题。
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(1)餐桌椅结构特点分析 具有一定的曲面形状; 双面光滑; 一次整体成型; 能够承受人或重物的压力. (2)餐桌椅模具设计 成型模具材料选择
一般轻质材料(木材,水泥,石膏,复合材料,金属等)均可; 餐桌椅一次整体成型,且双面光滑,底座上有预埋固定架,制作数量 较多; 采用玻璃钢对模具成型.(一方面玻璃钢模具制造成本相对不高,又 可以满足数量较多的要求.)
(3)玻璃钢模具制备过程
木模
糊制玻璃钢下模
糊制玻璃钢上模
玻璃钢模具
玻璃钢模具制备流程图 根据餐桌椅的形 状尺寸制作木模 铺02#玻璃布 02# 铺04#玻璃布 04# 脱模(木模去掉) 脱模(木模去掉) 修补和砂纸打磨 (干,湿) 木模表面打磨 间或刮腻子) (间或刮腻子) 铺表面毡 铺02#玻璃布 02# 模具加强 木模涂脱模剂
实例2 张家界景区游览车复合材料车体的手糊成型
(1) 景区游览车结构特点分析
游览车外形结构比较复杂,尺寸较大; 车体分成三部分:车顶,车座和裙边; 车座和裙边外表面光滑,车顶两面光滑; 车顶,车座和裙边分别整体成型,然后再连接安装成整体; 每节车箱需要承受四个游客的体重对车厢车座的作用; 车架和动力传动部分采用金属材料,其余均为复合材料; 车体能够经受住一定的外力冲击; 车 头 长 ×宽×高(mm3) 总质量(kg) 质量分布 (kg) 车顶 车座 裙边 3080 × 1200 × 2000 168 60 90 18 车 厢 2500 ×1200 ×2000 145 45 85 15
2)车座和裙边模具设计 阴模成型;(外表面光滑)
(8)复合材料车体制备工艺流程
工作阳模表面喷胶衣 表面层糊制 结构层糊制 加强筋糊制 湿态下合模定位 重物加压 室温固化 60℃烘烤2h 脱模,修整 工作阴模表面喷胶衣 表面层糊制 结构层糊制
(9)现场试车 在游览车坐满乘客的情况下,游览车运行良好,没 有出现任何不良变形,达到设计要求.此外还通过了交 通设施的阻燃性能,吊装,运输和撞击试验,已通过国 家旅游局的车体质量检查.
(6)复合材料车体及模具材料配方设计
树脂 牌号 车顶 901EP 车座 裙边 模具 196/191UP 196 CYD-128 厂家
南京巴斯夫树脂厂 温州市中乔树脂化工实业公司 番禺市福田化工有限公司 温州市中乔树脂化工实业公司
增强材料 牌号 无碱玻璃布 无碱玻璃布 中碱玻璃布 中碱玻璃布 厂家 长沙玻纤总厂 长沙玻纤总厂 长沙玻纤总厂 长沙玻纤总厂
③ 复合材料裙边 避免车座底部的动力,电器和其它连接机构外露; 使整个车体更加美观; 承载要求不高,可一次整体成型; 实际设计成组合式,便于装,拆,卸等要求; 大部分设计壁厚3mm,边缘与车座连接处为5mm. (5)部件连接 车顶与车座采用胶粘剂粘接与密布铆钉相连接方案,连接 缝用装饰铜带遮盖; 车座底板与车架间采用螺栓连接(压力,剪力); 车座与裙边采用铆钉铆接;
表面层
33#胶衣 33#胶衣 33#胶衣 美国胶衣
岳阳化工总厂环氧树脂厂
(7)复合材料车体模具设计过程 1)车顶模具设计 设计成阴,阳对模;(两面光滑) 具体过程:
用木材加工成一个模面尺寸与车顶制品外表面尺寸相同的过渡阳模; 在过渡阳模上翻制一个环氧复合材料工作阴模,模具加强; 去掉过渡阳模,对工作阴模处理后,在工作阴模中糊制一个与车顶制品形状 和尺寸相同的玻璃钢过渡模(即车顶制品毛坯); 对玻璃钢过渡模进行尺寸和形状修正,使其表面尺寸和形状与实际要求的制 品的形状和尺寸相同,进行处理; 在玻璃钢过渡模表面翻制车顶的工作阳模,模具加强; 对工作阴模和工作阳模进行表面处理后得到车顶的阴,阳对模.
3)手糊成型 ①首先检查阴,阳模型腔是否存在缺陷,如无,涂上脱模 剂,进行抛光处理; ②配制胶衣糊(33#胶衣+固化剂+促进剂+色浆); ③涂刷胶衣糊,待达到粘手但不沾手的程度; ④配制UP树脂胶液(191#UP+固化剂+促进剂+色浆); ⑤分别在阴,阳模上铺02#玻璃布一层; ⑥在阴模上铺04#玻璃布3层; ⑦阴,阳模合模,用强力钳夹紧,常温固化成型; ⑧脱模,检验,修边,修补等.
(2)选择复合材料制备游览车的优势:
复合材料轻质高强,减重效果明显; 复合材料耐腐蚀性,抗冲击性,抗疲劳性强; 复合材料具有一次整体成型优势 ; 景区自身的宣传效应,提高其知名度.
(3)游览车的力学分析:
行驶速度控制在12km/h,外形设计不考虑气动影响; 游览车在起动,加减速或停止过程中产生的加速度惯性力 对车厢的车顶和车座的结合部以及车顶的下弯曲部产生应力 作用; 乘客的体重对游览车的车座的压力作用 ;
(4)各分部件设计 ① 复合材料车顶:
车顶侧面为敞开式,前后两端为开 口式; 车顶边沿设计有向内表面突出的纵 横向加强筋; 每个车顶的质量小于45kg,经过计 算的玻璃钢的壁厚平均为5.5mm, 但实际厚度只有4.5mm,加强筋的 截面尺寸为30mm× 15mm;
②
复合材料车座:
承受整个车体和乘客的重量; 车座由底板,边板和座椅 等部分组成,一次整体成型; 车座底板设计成单层实心 结构,设计厚度10mm,而边板 部分设计成双层空心结构,内 部由衬板连接成整体结构,设 计壁厚5mm左右; 其余大部分区域的设计厚 度 大 约 在 4.5mm-5.5mm 左 右 , 有些部位需用加强筋进行补强;
胶衣配置
喷(刷)胶衣 涂刷树脂胶液 铺层与赋形 固化,脱模 检验,修整 纤维铺层 制品厚度控制
2.6品 厚 度
过渡层 内 内表面层 模具成型面
内表面层: 由胶衣或纯树脂或树脂+表面毡—喷涂或涂刷 过 渡 层: 树脂:60%~70%,0.2平纹玻璃布或短切增强纤维毡. 结 构 层: 树脂:50%~60%,0.2~0.4中碱玻璃布或增强毡 外表面层: 0.2平纹布或富树脂层
喷胶衣(加色浆) 喷胶衣(加色浆) 铺表面毡 固化成型
抛光, 抛光,涂脱模剂
餐桌椅模具
(4)玻璃钢餐桌椅制备 1)主要原材料: 191#UP; 33#胶衣; 04#中碱玻璃布; 02#中碱玻璃布; 黄色色浆; 预埋固定架(焊接 铁架) 2)UP树脂液配方 (需要控制树脂的凝胶时间)
配方(重量比) 191#UP 过氧化甲乙酮 促进剂 100 1-2 1-4
�
实例1 餐桌椅手糊成型
2.4 手糊成型常用原材料
增强材料主要是纤维织物和短纤维毡,用量最大的是玻璃布 (精布和土工布),日本多采用毡类; 基体材料以热固性树脂为主,用量最多的是UP和EP.
2.5 手糊基本工艺过程
凝胶时间测试 粘度测试 清理污渍 修复缺陷 上脱模剂 烘干
树脂胶液配置
成型模具准备
增强体剪裁