树脂详细认识

——复合材料认识实习报告

复合092 06# 王忠华

2011年10月

通过今天的实习，使我对复合材料的基本知识有了一个较为深刻的认识，对复合材料的成型工艺有了一个大体的印象。下面将今天的所学、所观、所感记录下来。

10月25日青岛昊天船艇有限公司主要内容：讲解，自我认识与接触。公司负责人，解老师

一、首先对船体玻璃钢进行简要介绍：

1．玻璃钢（玻璃纤维增强塑料，GFRP或FRP），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复合材料。

性能特点：密度小，强度大，瞬间耐高温特性，良好的耐酸碱腐蚀性及不易导热性、电绝缘性,但硬度还是比不上钢铁,当然这是复合材料的通病了. 所以易做船体或游艇外壳。2．对树脂的认识：

⑴按分子结构：邻苯型、对苯型、间苯型、双酚A型、乙烯基型。⑵按功能：阻燃、耐热、光稳定、耐候、通用型等。

昊天船艇公司用的就是多种不饱和聚酯树脂,不饱和聚酯树脂是复合材料生产中用量最大的树脂，由含有不饱和键（固化时不饱和键打开交联）的多元酸及多元醇反应生成。

不饱和聚酯树脂：196#不饱和聚酯树脂，SR-1水溶性聚酯树脂，23#聚酯树脂，低收缩聚酯树脂，模具胶衣，固化剂02#，脱模剂01#。用于玻璃钢、纽扣、家具、雕塑及防腐。 3．玻璃纤维及制品：

⑴玻璃纤维：EC9-32，EC9-32×3，EC-96×5，EC11-2000等。⑵玻璃布：EWR800，EWR700（单向布），EWR600，EWR400，EW170，EW13#等。

二、聚合物基复合材料（游艇模具）成型工艺：

当然这一块公司并没有过多介绍,相对而言公司的手糊成型工艺较为简单,只是耗费劳动力而已.

1．热塑性树脂挤出成型工艺：

⑴挤出成型工艺是借助旋转螺杆的推挤，使处在一定温度和压力下呈熔融流动状态的热塑性物料连续地通过一个口模，然后降低温度，硬化定型，得到口模所限定形状的复合材料型材。

⑵热塑性复合材料挤出造粒及应用：目前挤出成型主要用在热塑性复合材料的造粒和型材生产两个方面。在热塑性树脂中加入一定比例的短切玻璃纤维，进行预处理后，利用双螺杆挤出机和特制的复合机头进行挤出造粒。该粒料即可用于注射成型最终使用产品。不同树脂基的复合材料，有着不同的使用场合；如无梭织机的剑长，剑轮和气象部门使用的高刚性、耐老化、耐大气腐蚀的测风气件等。

⑶双螺杆挤出机作用：强制输送、混合作用、自洁作用、压延效应。 2．热固性复合材料成型工艺：

SMC模压、缠绕、拉挤、RTM、手糊成型、不饱和聚酯加工及玻璃纤维拉丝。

⑴树脂生产工艺

⑵纤维生产（玻璃纤维）：

我国玻璃纤维生产，中碱纤维：无碱纤维=2：1。

⑶玻璃纤维分类：E—玻璃纤维（电绝缘性，无碱玻璃纤维） C—玻璃纤维（耐化学腐蚀性，中碱玻璃纤维） A—玻璃纤维（高碱玻璃纤维） S/R—玻璃纤维（高强度） M—玻璃纤维（高模量） AR—玻璃纤维（耐碱玻璃纤维） D—玻璃纤维（低介电）

⑷手糊成型：用不饱和聚酯树脂、环氧树脂等室温固化的热固性树脂（就是游艇外壳），将玻璃纤维及其织物等增强材料粘结在一起的一种无压或低压成型方法,这就是公司的主要工艺.

⑸ SMC模压工艺：将一定量的模压料在金属制件的对模内，于一定温度和压力下压制而成的玻璃钢制品。⑹树脂传递模塑RTM ⑺缠绕工艺

⑻拉挤工艺：玻璃钢拉挤型材是以树脂为基体，玻璃纤维为增强材料，配合一定助剂，经拉挤工艺连续生产的一种型材。

学习感受：在对复合材料定义认识的基础上，了解了复合材料的种类，制造复合材料的生产过程及分类。对参观的工厂情况有了大致印象。

下面重点由该公司负责人介绍游艇外壳（玻璃钢）组成材料及手糊工艺；参观游艇及手糊车间。

I、手糊成型工艺：

1．定义：玻璃钢成型加工成型工艺，以手工方式或简单工具辅助铺放增强材料浸渍树脂成型玻璃钢制品的一种工艺方法。

2．玻璃钢成型工艺：

手糊为最基础的成型工艺，此外据我了解有RTM、模压、层压、SMC、BMC、拉挤、喷射等。⑴手糊成型工艺特点：①低压接触成型。

人工成本低，手糊在我国所占的市场份额较发达国家高。 (2) 主要原材料：①树脂：

a．不饱和聚酯树脂（UP） 196#（通用牌号） 191# 195#（透明制品） 33# 34#（胶衣树脂，耐热） b．环氧树脂 E42 E44 616 618 c．乙烯基树脂

d．酚醛树脂由于对生产者身体伤害较大，一般不用于手糊。②增强材料：玻璃纤维主要选用无碱及中碱玻纤，高模及高强玻纤也有选用。水泥基复合材料一般用高碱玻纤。

织物形态：玻璃布、表面毡、针织毡、复合毡。③助剂：用量少，但有重要作用。a．固化剂：过氧化物，如过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰。 b．促进剂：促进反应，如萘酸钴（环烷酸钴）、环己酮。例如不饱和聚酯与苯乙烯单体加入过氧化甲乙酮促使反应发生，使反应物由液态变为固态。④添加剂：

b．a．填料：降低成本，降低树脂固化收缩，改善树脂性能。 b．触变剂：利用分子间粘合力。 c．增稠剂：增加树脂粘度，利于固化。 d．增韧剂：增加树脂韧性，降低脆性。 e．抗紫外线添加剂

c．f．低收缩添加剂：降低树脂收缩率。 (3)手糊成型玻璃钢过程：

d．总体过程：原材料准备、模具加工制作、产品成型、后处理。①模具的加工制作：

e．a．材料：木材、石膏、金属、蜡。模具初制：遵循“少量多次”原则。

f．胶衣配制：例如196#树脂100份，固化剂（过氧化甲乙酮）2份，促进剂1—4份。配比时，应先向树脂中加入固化剂，搅拌均匀后，加入促进剂，此时固化剂已被稀释，不会发生强烈反应（固化剂促进剂不得同时加入，因为发生强烈氧化还原反应，轻则产生大量热，重则冒黑烟，发生火灾、爆炸）。若胶衣短期使用，固化剂促进剂可同时加入；长期使用可采用预促型树脂（树脂+促进剂）。