手糊成型工艺及设备增强材料

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比无捻布用得少。 手糊成型工艺及设备增强材料
(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。
• 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
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
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。
无捻粗纱
短切纤维
玻璃粉
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• 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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(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。
玻璃纤维结构示意图手糊成型工艺及设备增强材料
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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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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。
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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。
•表明该无捻粗纱布是由无碱玻璃纤维制成，厚度 为0.3mm，宽度为100cm。
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(3) 加捻布
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• 该玻璃布是由玻璃纤维单丝合股，加捻后按 经纬向编织而成。是一类多品种、多规格的 纤维织物。厚度从0.05、0.1、0.2-0.6mm多种。
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
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。
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增强材料
• E玻璃－电绝缘玻璃，主要成分为
• 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
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• 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。
• 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
手糊成型工艺及设备增 强材料
2020/11/19
手糊成型工艺及设备增强材料
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:
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。
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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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• ⑵ 无捻粗纱布（方格布）
•手糊成型的 主要增强材料
• 这种布强度主要在经纬方向（0°、90°）上，在 45°方向上强度低。面积质量为200g/m2～1000g/m2。
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 选材依据：
(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。
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
1.5手糊工艺的用途
(1)建筑制品：波形瓦、采光罩、风机、风道、浴盆、 组合式卫生间、化粪槽、冷却塔、活动房屋、售货 亭、装饰制品、坐椅、门、窗、建筑雕塑、玻璃钢 大篷、体育场馆采光层顶等。
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•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。
•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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(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。
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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。
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第二节 原材料选择
玻璃钢结构
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第二节 原材料选择
2.1 手糊成型工艺原材料 －纤维增强体
增强材料：在复合材料中，能提高基体材料机械强度、 弹性模量等力学性能的材料。
增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量，而且 能降低收缩率，提高热变形温度，并在热、电、磁等方面赋 予复合材料新的性能。
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。
善拉丝作业） • 辅助原料：助熔剂，萤石；澄清剂：芒硝(Na2SO4)
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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
•优点：
这种布冲击强度高，成型性好，易脱泡；质 量分布均匀、价格较便宜。
•缺点： 铺敷成型的复合材料 制品层间剪切强度低， 耐压和耐疲劳强度差。
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• ⑵ 无捻粗纱布（方格布）
• 无捻粗纱布的表示方法： • 玻璃种类+无捻粗纱布的符号WR+布的厚度（以公称厚度乘
1000值表示）后接连号－布的宽度，以厘米表示。 例：EWR300-100
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、
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。