玻璃钢的制备及力学性能测试

玻璃钢的制备及力学性能测试

姓名:他雪峰学号：130242119

手糊成型工艺属于低压成型工艺，所用设备简单，投资少，见效快，有时还可以现场制作某些制品，方便运输，所以在经常被用来解决一些临时的﹑单件的生产问题。

手糊成型工艺的最大特点是灵活，适宜于多品种﹑小批量生产，复合材料专业的学生掌握手糊工艺技术很有必要。

一．实验目的

1.选择适合的树脂配方；

2.掌握手糊成型工艺的技术要点﹑操作流程和技巧；

3.合理剪裁玻璃布和铺设玻璃布；

4.进一步理解不饱和聚酯树脂和胶衣树脂配方﹑凝胶﹑脱模强度﹑富树脂层等物理概念和实际意义；

5.复合材料的结构表征与力学性能测试；

二．实验内容

1.选择适合的树脂配方；

2.按制作要求剪裁玻璃布；

3.手糊工艺操作；

4.脱模并修毛边，如有可能还可装饰美化；

5.对自己手糊制品进行力学性能测试；

三．实验原理

实验学习选择合理的配方﹑合理的固化制度。不饱和聚酯树脂中的苯乙烯既是稀释剂又是交联剂，在固化过程中不放出小分子，所以手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂。四．实验仪器和药品

1.手糊工具：辊子﹑毛刷﹑刮刀；

2.模具制作：盒子﹑刮本﹑砂纸﹑木工工具；

3.树脂﹑引发剂﹑促进剂﹑颜料﹑脱膜膏等；

五．实验步骤

1．选择一个合理的树脂配方和固化制度

（1）对所用树脂配方最重要的要求有两条：一是在加热过程和固化反应中不挥发或不放出可挥发的小分子；二是温度在Tg 下它的粘度较小，或随温度逐渐升高粘度变大缓慢，否则，得不到好的树脂浇注体样品。

（2）配方：不饱和聚酯树脂100份（质量份），固化剂3份（质量份），促进剂2份（质量份）。

（3）固化制度：手糊完成以后，固定好固化模具，放在室温条件下固化一周使其成型。 2.固化模具、脱模剂、表面粘、玻璃布的准备

我们此次手糊成型采用两块正方形钢板作为模具，脱模具采用聚酯薄膜，裁剪聚酯薄膜时比钢板宽1~2cm ，而表面粘和玻璃布跟钢板宽度相当。 3．手糊成形试验操作

（1）在一片钢板上铺上聚酯薄膜。

（2）配制胶衣树脂（按不饱和聚酯树脂常规配方，胶衣树脂也是不饱和聚酯树脂的一种），首先在模具表面涂刷一层胶衣树脂，保证400g/m 2—500g/m 2的用量，稍候，观察胶衣树脂即将凝胶时，将表面毡轻轻铺放于模具表面，注意不要使表面毡过分变形，以贴合为宜。

（3）取引发剂（1.38g ）与不饱和聚酯树脂(46g )按比例配合搅匀，然后再加入促进剂(0.92g )，搅匀，马上淋浇在表面毡上，并用毛刷正压（不要用力刷涂，以免表面毡走样），使树脂浸透表面毡，观察不应有明显气泡。这一层是富树脂层，一般应保证65%以上的树脂含量。 （4）待表面毡和树脂凝胶时马上铺上第一层玻璃布，并立即涂刷树脂，一般树脂含量约50%：紧接着第二层﹑第三层依次重复操作，注意玻璃布接缝错开位置，每层之间都不应有明显气泡，即不应有直径1mm 以上的气泡。

（5）最后外层是否需要使用表面毡应视制品要求。

（6）手糊完毕后需待玻璃钢达一定强度后才能脱模，这个强度定义为能使脱模操作顺利进

46g

m 400g/S )(m 2=⨯=（模具）胶衣树脂

行而制品形状和使用强度不受损坏的起码强度，低于这个强度而脱模就会造成损坏或变形。通常气温在15℃—25℃﹑24h即可脱模；30℃以上10h形状简单的制品可脱脂：气温低于15℃则需要加热升温固化后再脱模。

（7）修毛边，并美化装饰。

4．玻璃钢力学性能测试

4.1我们采用电子万能试验机测试所制作复合材料的力学性能。

（1）开机：试验机-打印机-计算机

注意：每次开机后，最好要预热10min，待系统稳定后，再进行试验工作。若刚刚关机，需要再开机，至少保证1分钟的时间间隔。

（2）双击电脑桌面实验软件快捷键，进入试验软件，选择好联机的用户名和密码，选择对应的传感器及引伸计后点击“联机”

（3）根据试样情况准备好夹具，若夹具已安装到试验机上，则对夹具进行检查，并根据试样的长度及夹具的间距设置好限位装置。

（4）点击“试验部分”里的新试验，选择相应的试验方案（试验方案的设置参照软件说明书），输入试样的原始用户参数尺寸等，多根试样直接按回车键生成新记录。（5）夹好试样（有需使用引伸计或大变形时也应相应正确安装），在夹好试样一端后，力值清零（点击力窗口的“清零”按钮）再夹另一端

（6）点击“开始”，开始自动试验。试验自动结束后，软件显示试验结果。

（7）如有下一根试样，则重复上述5~6步骤。

（8）试验完成后，点击“生成报告”,打印试验报告。

（9）关闭试验窗口及软件。

（10）关机：试验软件-试验机-打印机-计算机

4.2试验结果分析

Tab.1各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料拉伸性能的测定试验报告

如上图所示，图1，2,3分别代表着第1,2,3根玻璃纤维增强不饱和树脂复合材料试样的力学性能数值，从整体上看，玻纤复材都比较脆，只有第二根有屈服拉伸应变，其余的两根直接从大致的弹性状态直至拉伸到了断裂状态，而没有发生塑性变形。这三根试样当中，又数第三根的力学性能最为优异，其拉伸弹性模量达到586.61 MPa ，拉伸断裂应力为87.67

PositionValue(mm)L o a d V a l u e (N )Fig.1

Fig.2 PositionValue(mm)

L o a d V a l u e (N )

Fig.3 PositionValue(mm)

L o a d V a l u e (N )