手糊成型工藝

1、 課件2、 手糊成型工藝及設備第二章 手糊成型工藝 2、 手糊成型工藝及設備 手糊成型又稱接觸成型 工藝流程見圖2-1，P11 常溫 分類 加熱常壓低壓 課件 手糊成型工藝的優(yōu)點：手糊成型工藝的優(yōu)點： 1 1、不受尺寸、形狀的限制；、不受尺寸、形狀的限制； 2 2、設備簡單、投資少；、設備簡單、投資少； 3 3、工藝簡單；、工藝簡單； 4 4、可在任意部位增補增強材料，易滿足產品設計要求；、可在任意部位增補增強材料，易滿足產品設計要求； 5 5、產品樹脂含量高，耐腐蝕性能好。、產品樹脂含量高，耐腐蝕性能好。 手糊成型工藝的缺點手糊成型工藝的缺點 1 1、生產效率低，勞動強度大，衛(wèi)生條件差；、生

2、產效率低，勞動強度大，衛(wèi)生條件差； 2 2、產品性能穩(wěn)定性差；、產品性能穩(wěn)定性差； 3 3、產品力學性能較低。、產品力學性能較低。第二章 手糊成型工藝2、 手糊成型工藝及設備 課件2.1 原材料的選擇2.1 原材料的選擇原材料的選擇 選用的原材料必須滿足選用的原材料必須滿足3 3點要求點要求 1 1、產品設計的性能要求、產品設計的性能要求 2 2、手糊成型工藝要求、手糊成型工藝要求 3 3、價格便宜、材料容易取得、價格便宜、材料容易取得2.1.1 聚合物基體的選擇聚合物基體的選擇 選用原則：選用原則： P12 P12 （1 1）（）（4 4） 目前國內大部分手糊制品均用不飽和聚酯樹脂，約占目前

3、國內大部分手糊制品均用不飽和聚酯樹脂，約占8080，其次是環(huán)氧樹脂。幾種手糊成型工藝，對樹脂性能，其次是環(huán)氧樹脂。幾種手糊成型工藝，對樹脂性能的要求見表的要求見表2-12-1。第二章 手糊成型工藝 課件一、不飽和聚酯樹脂一、不飽和聚酯樹脂 1、性能及品種、性能及品種 種類：通用型、耐腐蝕型、阻燃型、低收縮型、耐侯種類：通用型、耐腐蝕型、阻燃型、低收縮型、耐侯型聚酯樹脂等。型聚酯樹脂等。 2 2、 不飽和聚酯樹脂的固化原理不飽和聚酯樹脂的固化原理： 固化是通過引發(fā)劑引發(fā)聚酯分子中的雙鍵，與可聚合固化是通過引發(fā)劑引發(fā)聚酯分子中的雙鍵，與可聚合的乙烯類單體的乙烯類單體( (如苯乙烯如苯乙烯) )進行

4、游離基共聚反應，使線型的進行游離基共聚反應，使線型的聚酯分子交聯成三維網狀的體形大分子結構。聚酯分子交聯成三維網狀的體形大分子結構。不飽和聚酯樹脂的固化過程即它與乙烯類單體共聚的過程，共不飽和聚酯樹脂的固化過程即它與乙烯類單體共聚的過程，共聚反應過程的三個主要階段：聚反應過程的三個主要階段：第二章 手糊成型工藝2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止 （1） 鏈引發(fā)：鏈引發(fā)： 一般有三種方式一般有三種方式 a 、引發(fā)劑引發(fā)（如過氧化苯甲酰）、引發(fā)劑引發(fā)（如過氧化苯甲酰） b 、引發(fā)劑和促進劑配合使用（如過氧化環(huán)己酮、引發(fā)劑和促進劑配合使用（如

5、過氧化環(huán)己酮 萘酸鈷）引發(fā)萘酸鈷）引發(fā) c 、紫外線照射引發(fā)、紫外線照射引發(fā) 樹脂被引發(fā)后樹脂被引發(fā)后，雙鍵打開，形成雙鍵打開，形成“游離基游離基” 。 M1 、M2分別代表乙烯類單體、聚酯分子；分別代表乙烯類單體、聚酯分子； m1 代表乙烯類單體形成的游離基；代表乙烯類單體形成的游離基； m2 代表不飽和聚酯形成的游離基。代表不飽和聚酯形成的游離基。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 （2） 鏈增長鏈增長 聚酯分子雙鍵及乙烯類單體雙鍵被引發(fā)后，就會進行聚酯分子雙鍵及乙烯類單體雙鍵被引發(fā)后，就會進行鏈增長反應，有如下四種形式的鏈增長反應。鏈增長反應，有如下四種形式的鏈增長反應。 m

6、1 +M1 m1 +M2 m2 +M1 m2 +M2K11K12K22K21 m1 m2 m1 m2 通過上述反應形成了新的游離基。通過上述反應形成了新的游離基。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 上式中的上式中的K K1111 、K K1212、K K2121、K K2222分別分別代表四個反應速度代表四個反應速度常數，四個速率常數不同，即四個反應的反應速度不常數，四個速率常數不同，即四個反應的反應速度不同。即單元反應的競聚率不同，因此要得到好的制品同。即單元反應的競聚率不同，因此要得到好的制品, ,就必須選用合適的乙烯類單體種類及濃度，使得到就必須選用合適的乙烯類單體種類及濃度

7、，使得到“恒份共聚物恒份共聚物”。 實驗表明：對不飽和聚酯樹脂（順酐型），苯乙實驗表明：對不飽和聚酯樹脂（順酐型），苯乙烯含量在烯含量在33334040時，能形成時，能形成“恒份共聚物恒份共聚物”。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 （3） 鏈終止鏈終止 鏈終止反應就是指體系反應的終止過程。鏈終止反應就是指體系反應的終止過程。 在此體系中，存在在此體系中，存在“偶合終止偶合終止”反應，當反應，當共聚反應進共聚反應進行到一定程度后，隨反應進行體系中出現凝膠現象，粘度行到一定程度后，隨反應進行體系中出現凝膠現象，粘度增大，大分子活性鏈的運動受到阻礙，這樣就減弱了偶合增大，大分子活性鏈的

8、運動受到阻礙，這樣就減弱了偶合終止反應，而此時單體分子仍可以自由擴散，自由基還在終止反應，而此時單體分子仍可以自由擴散，自由基還在不斷形成，鏈增長反應仍然繼續(xù)進行，而且速度加快，即不斷形成，鏈增長反應仍然繼續(xù)進行，而且速度加快，即出現出現“自動加速效應自動加速效應”，體系急劇放熱，溫度可達，體系急劇放熱，溫度可達150150以上。以后進一步共聚反應，體系逐漸形成三維網狀結構，以上。以后進一步共聚反應，體系逐漸形成三維網狀結構，黏度更大，限制了單體的擴散，使聚合速度下降而終止反黏度更大，限制了單體的擴散，使聚合速度下降而終止反應。應。 作業(yè)：作業(yè)：1 1、手糊成型工藝的優(yōu)缺點有哪些？、手糊成型工

9、藝的優(yōu)缺點有哪些？ 2 2、簡述不飽和聚酯樹脂的固化原理。、簡述不飽和聚酯樹脂的固化原理。 3 3、不飽和聚酯樹脂固化有哪幾、不飽和聚酯樹脂固化有哪幾步步反應形式？反應形式？2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 3 3、輔助劑、輔助劑 不飽和聚酯樹脂的輔助劑包括交聯劑、引發(fā)劑、促進劑、不飽和聚酯樹脂的輔助劑包括交聯劑、引發(fā)劑、促進劑、阻聚劑、光敏劑等。阻聚劑、光敏劑等。1） 交聯劑交聯劑 要求：高沸點，低粘度，能溶解樹脂、引發(fā)劑、促進劑、要求：高沸點，低粘度，能溶解樹脂、引發(fā)劑、促進劑、染料等，反應活性大，能使共聚反應在室溫或較低溫度下染料等，反應活性大，能使共聚反應在室溫或較低溫度

10、下進行，能與樹脂共聚形成均相共聚物。進行，能與樹脂共聚形成均相共聚物。 常用交聯劑：常用交聯劑： 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、鄰苯二甲酸苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、鄰苯二甲酸二丙烯酯、鄰苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。二丙烯酯、鄰苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 苯乙烯的優(yōu)缺點：苯乙烯的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：優(yōu)點： 粘度低；與樹脂有良好的共混性，能很好的溶解引發(fā)粘度低；與樹脂有良好的共混性，能很好的溶解引發(fā)劑、促進劑；苯乙烯雙鍵活潑，易于進行共聚反應；價格劑、促進劑；苯乙烯雙鍵活潑，易于進行共聚反應；價格便宜，材料來源廣。便宜，材料來

11、源廣。 缺點：缺點： 沸點較低（沸點較低（145145），易揮發(fā)，有一定毒性，對人體有），易揮發(fā)，有一定毒性，對人體有害。害。 用量對性能的影響：用量對性能的影響： 苯乙烯用量過多：膠液稀，操作時易流膠；制品固化苯乙烯用量過多：膠液稀，操作時易流膠；制品固化收縮率大。收縮率大。 苯乙烯用量過?。簶渲z液粘度大，不易使用；同時苯乙烯用量過小：樹脂膠液粘度大，不易使用；同時固化不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在固化不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在30304040。 2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 2）、引發(fā)劑）、引發(fā)劑 引發(fā)劑可以產生自由基，引發(fā)樹脂體系進行固化反應。引引發(fā)劑

12、可以產生自由基，引發(fā)樹脂體系進行固化反應。引發(fā)劑一般為過氧化物，其通式為發(fā)劑一般為過氧化物，其通式為 ROORROOR。引發(fā)劑的主要類。引發(fā)劑的主要類型有：氫過氧化物、酸過氧化物、酮過氧化物、酯過氧化型有：氫過氧化物、酸過氧化物、酮過氧化物、酯過氧化物、二?；^氧化物。物、二酰基過氧化物。 最常用的有：最常用的有： 過氧化二苯甲酰過氧化二苯甲酰 過氧化環(huán)己酮（混合物）過氧化環(huán)己酮（混合物） 過氧化甲乙酮（混合物）過氧化甲乙酮（混合物）OHOOHO O C6H5-C-OO-C-C6H5OOHOOHOHCH3C2H5C2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 過氧化物的特性指標：過氧化物的特

13、性指標： 以活性氧含量；臨界溫度；半衰期來評價以活性氧含量；臨界溫度；半衰期來評價 活性氧含量活性氧含量 表明可以產生自由基量的指標。表明可以產生自由基量的指標。名稱名稱活性氧含量活性氧含量用量用量過氧化二月桂酰過氧化二月桂酰3.943.941.651.65過氧化甲、乙酮過氧化甲、乙酮11.011.00.600.60過氧化環(huán)己酮過氧化環(huán)己酮11.011.00.600.60過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰6.56.51.01.0異丙基苯過氧化氫異丙基苯過氧化氫9.39.30.700.70過氧化二叔丁基過氧化二叔丁基10.810.80.600.602.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 臨界溫度臨

14、界溫度 是過氧化物是過氧化物具有引發(fā)活性的最低溫度。因此選擇引發(fā)具有引發(fā)活性的最低溫度。因此選擇引發(fā)劑時應考慮固化工藝條件的允許溫度，引發(fā)劑的劑時應考慮固化工藝條件的允許溫度，引發(fā)劑的”臨界溫臨界溫度度”應低于固化溫度。應低于固化溫度。 半衰期半衰期 在給定條件下，引發(fā)劑分解一半所需時間，表明了引在給定條件下，引發(fā)劑分解一半所需時間，表明了引發(fā)劑的反應速度。發(fā)劑的反應速度。 一般情況下引發(fā)劑用量增加，反應速度增加。用量過一般情況下引發(fā)劑用量增加，反應速度增加。用量過少，反應速度慢，甚至固化不完全；用量過大，反應速度少，反應速度慢，甚至固化不完全；用量過大，反應速度過快，放熱峰過高，影響產品質量

15、，而且成本高。過快，放熱峰過高，影響產品質量，而且成本高。 引發(fā)劑的用量一般控制在引發(fā)劑的用量一般控制在0.50.52 2之間。之間。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 3） 促進劑促進劑 實驗表明，常用的引發(fā)劑其臨界溫度均在實驗表明，常用的引發(fā)劑其臨界溫度均在60以上，以上，說明單獨使用有機過氧化物，不能滿足不飽和聚酯樹脂說明單獨使用有機過氧化物，不能滿足不飽和聚酯樹脂室室溫固化溫固化的要求。的要求。 實踐發(fā)現，在促進劑的存在下，有機過氧化物的實踐發(fā)現，在促進劑的存在下，有機過氧化物的“分分解活化能解活化能”顯著下降，可以使有機過氧化物的分解溫度降顯著下降，可以使有機過氧化物的分

16、解溫度降到室溫以下。到室溫以下。 這種能使引發(fā)劑降低分解活化能，降低引發(fā)溫度的物這種能使引發(fā)劑降低分解活化能，降低引發(fā)溫度的物質稱為促進劑。質稱為促進劑。 引發(fā)劑促進劑體系引發(fā)劑促進劑體系稱為稱為引發(fā)系統(tǒng)引發(fā)系統(tǒng) 常用的引發(fā)劑促進劑體系有：常用的引發(fā)劑促進劑體系有： 過氧化苯甲酰叔胺體系過氧化苯甲酰叔胺體系 過氧化環(huán)己酮環(huán)烷酸鈷過氧化環(huán)己酮環(huán)烷酸鈷 2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝實驗表明：常用叔胺的反應活性順序：實驗表明：常用叔胺的反應活性順序：N，N二甲基對甲苯胺二甲基對甲苯胺 二甲基苯胺二甲基苯胺 二乙基苯胺二乙基苯胺A A 過氧化苯甲酰叔胺體系過氧化苯甲酰叔胺體系叔胺類物

17、質能大大提高過氧化苯甲酰的反應速度。叔胺類物質能大大提高過氧化苯甲酰的反應速度。（作用機理在聚合物基體課程中介紹）（作用機理在聚合物基體課程中介紹）叔胺類叔胺類用量用量2020固化時間固化時間0 01010天天二乙基苯胺二乙基苯胺0.2%0.2%3030分鐘分鐘二甲基苯胺二甲基苯胺0.2%0.2%1818分鐘分鐘N N，N N二甲基對甲苯胺二甲基對甲苯胺0.2%0.2%4 4分鐘分鐘叔胺促進劑對固化速度的影響叔胺促進劑對固化速度的影響 注：上述實驗是，不飽和聚酯樹脂注：上述實驗是，不飽和聚酯樹脂+1%過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝B B 酮過氧化物環(huán)烷酸

18、鈷引發(fā)體系酮過氧化物環(huán)烷酸鈷引發(fā)體系 也是不飽和聚酯樹脂低溫固化最常見的引發(fā)體也是不飽和聚酯樹脂低溫固化最常見的引發(fā)體系，環(huán)烷酸鈷對聚酯固化速度的影響見下表。系，環(huán)烷酸鈷對聚酯固化速度的影響見下表。引發(fā)劑及用量促進劑及用量固化時間2過氧化甲乙酮04860min2過氧化甲乙酮0.01環(huán)烷酸鈷84min2過氧化環(huán)己酮02860min2過氧化環(huán)己酮0.01環(huán)烷酸鈷60min作業(yè)：作業(yè)： 1、苯乙烯交聯劑的優(yōu)缺點是什么？、苯乙烯交聯劑的優(yōu)缺點是什么？ 2、過氧化物引發(fā)劑的特性指標有哪幾個？具體含義是什么？、過氧化物引發(fā)劑的特性指標有哪幾個？具體含義是什么？ 3、什么是促進劑？、什么是促進劑？2.1 原

19、材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 4） 阻聚劑阻聚劑 為了增加不飽和聚酯樹脂的貯存穩(wěn)定性，調節(jié)適用期，常為了增加不飽和聚酯樹脂的貯存穩(wěn)定性，調節(jié)適用期，常在聚酯樹脂中加入阻聚劑。（一般在樹脂生產過程中就加在聚酯樹脂中加入阻聚劑。（一般在樹脂生產過程中就加入）入） 最常用的阻聚劑有：最常用的阻聚劑有：對苯二酚、叔丁基對苯二酚、硝基苯、對苯二酚、叔丁基對苯二酚、硝基苯、亞硫酸鹽等亞硫酸鹽等 需要說明的是空氣中的需要說明的是空氣中的O2和水分有明顯的和水分有明顯的“阻聚阻聚”作用作用 自由基與苯乙烯的反應速度比自由基與自由基與苯乙烯的反應速度比自由基與O O2 2的反應速度的反應速度慢慢1010

20、4 4倍，一般聚酯樹脂制品固化時，表面應覆蓋聚酯薄倍，一般聚酯樹脂制品固化時，表面應覆蓋聚酯薄膜。若不用薄膜覆蓋，也應使成型表面形成與空氣隔離的膜。若不用薄膜覆蓋，也應使成型表面形成與空氣隔離的物質如蠟類，否則自由基與周圍空氣中的物質如蠟類，否則自由基與周圍空氣中的O O2 2 、H H2 2O O反應，反應，耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而發(fā)粘。耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而發(fā)粘。作業(yè)：手糊制品為什么要在表面覆蓋聚酯薄膜？作業(yè)：手糊制品為什么要在表面覆蓋聚酯薄膜？2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝2.1.2 2.1.2 不飽和聚酯樹脂的常用配方不飽和聚酯樹脂的常用配

21、方 2.1.2.1熱固化配方熱固化配方 （不用促進劑不用促進劑） 不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯） 100100份份 60 60過氧化二苯甲酰糊過氧化二苯甲酰糊 2 24 4份份 固化制度：固化制度： 室溫室溫6060，1 1小時小時8080，4 4小時小時100100，4 4小時小時120120，4 4小時小時自然冷卻自然冷卻2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 2.1.2.2 冷固化配方冷固化配方 配方配方a a： 不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯） 100100份份 50 50過氧化環(huán)己酮糊過氧化環(huán)己酮糊 4 4份份 10%10%萘酸鈷苯乙

22、烯溶液萘酸鈷苯乙烯溶液 1 14 4份份 配方配方b b： 不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯） 100100份份 50 50過氧化二苯甲酰糊過氧化二苯甲酰糊 4 4份份 10 10二甲基苯胺苯乙烯溶液二甲基苯胺苯乙烯溶液 1 14 4份份 固化制度：室溫（不低于固化制度：室溫（不低于1515）固化）固化 8 824h 24h 脫模，脫模，然后固化時間然后固化時間7 7天，也可以采用加熱后固化。天，也可以采用加熱后固化。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 二、二、 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 1 1 環(huán)氧樹脂的性能及特點：環(huán)氧樹脂的性能及特點： 在樹脂基復合材料中，用量僅次于

23、不飽和樹脂在樹脂基復合材料中，用量僅次于不飽和樹脂. .其綜其綜合性能明顯優(yōu)于不飽和樹脂。在受力構件、耐堿、電性能合性能明顯優(yōu)于不飽和樹脂。在受力構件、耐堿、電性能要求較高的場合一般使用環(huán)氧樹脂。要求較高的場合一般使用環(huán)氧樹脂。 主要類型有主要類型有 1 1、“雙酚雙酚A A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂” ” , ,又稱又稱“E”E”型環(huán)氧樹脂；型環(huán)氧樹脂； 2 2、“脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂”。 環(huán)氧樹脂俗稱萬能膠。環(huán)氧樹脂俗稱萬能膠。 環(huán)氧樹脂優(yōu)、缺點環(huán)氧樹脂優(yōu)、缺點P13P132.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 常用于玻璃鋼的環(huán)氧樹脂為常用于玻璃鋼的環(huán)氧樹脂為“二酚基丙烷型環(huán)氧樹

24、二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂脂”，又稱，又稱“雙酚雙酚A A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂”或或“E E型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂”。最。最常用的有常用的有E E5151（618618）20 20 2525元元/kg/kg，E E4444（61016101） 18 18 2222元元/kg/kg ，E E4242（634634）15 15 1616元元/kg/kg等。前等。前者的分子量較小，后者的分子量較大，前者的環(huán)氧當量較者的分子量較小，后者的分子量較大，前者的環(huán)氧當量較高，后者的環(huán)氧當量較低（環(huán)氧的比例）高，后者的環(huán)氧當量較低（環(huán)氧的比例） 外觀：黃色至琥珀色高粘度透明液體。外觀：黃色至琥珀色高粘度透明液體。2.

25、1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 2 2、環(huán)氧樹脂的固化機理、環(huán)氧樹脂的固化機理 固化劑的類型：固化劑的類型：反應型：參與樹脂的交聯反應反應型：參與樹脂的交聯反應伯仲胺類伯仲胺類酸酐類酸酐類催化型：不參與樹脂的交聯反應催化型：不參與樹脂的交聯反應（叔胺類）（叔胺類） 2.1 原材料的選擇注意：催化型的固化劑注意：催化型的固化劑 只促進環(huán)氧樹脂固化，固化劑本身不參與反應。只促進環(huán)氧樹脂固化，固化劑本身不參與反應。 (1) (1) 伯胺類固化劑伯胺類固化劑/ /環(huán)氧樹脂的反應機理環(huán)氧樹脂的反應機理 課件第二章 手糊成型工藝 第一步：伯胺與環(huán)氧基反應生成仲胺第一步：伯胺與環(huán)氧基反應生成仲胺

26、 RNH2+CH2OCH RNH-CH2-CHOH 第二步：仲胺與環(huán)氧基反應生成叔胺第二步：仲胺與環(huán)氧基反應生成叔胺 R-NH-CH2-CHOH+CH2OCH RN 若采用多元胺則可反應形成網狀結構，使樹脂固化。若采用多元胺則可反應形成網狀結構，使樹脂固化。特別樹脂分子鏈上有多個環(huán)氧基時，更容易形成網狀結構。特別樹脂分子鏈上有多個環(huán)氧基時，更容易形成網狀結構。CH2-CHOHCH2-CHOH2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝常用的伯胺固化劑有：常用的伯胺固化劑有：乙二胺（揮發(fā)性強）、三乙烯四胺、間苯二甲胺等。乙二胺（揮發(fā)性強）、三乙烯四胺、間苯二甲胺等。OH2NRNH2CH2CH+

27、N-R-NCH-CH2CH-CH2OHCH2-CHCH2-CHOHOH2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝(2)(2)、叔胺類固化劑的固化機理（催化型）、叔胺類固化劑的固化機理（催化型）R3NCH2CHOOCH2CHCH2CHR3NCH2CHOOR3NCH2CHOOCH2CHCH2CHR3NCH2CHOO2.1 原材料的選擇R3NCH2CHCH2CHR3NOO 課件第二章 手糊成型工藝如此不斷反應生成網狀大分子如此不斷反應生成網狀大分子OCH2CHOR3NCH2CHCH2CHCH2CHOO常用的叔胺固化劑有：三乙胺、芐基二甲胺等。常用的叔胺固化劑有：三乙胺、芐基二甲胺等。作業(yè)：采用伯

28、胺類固化劑時環(huán)氧樹脂的固化機理是什么？作業(yè)：采用伯胺類固化劑時環(huán)氧樹脂的固化機理是什么？2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝（3）其它類固化劑：）其它類固化劑： 主要有改性胺類固化劑、酸酐類固化劑等。主要有改性胺類固化劑、酸酐類固化劑等。 改性伯胺固化劑的優(yōu)點是：改性伯胺固化劑的優(yōu)點是：提高固化劑的分子量，減少提高固化劑的分子量，減少揮發(fā)性，降低毒性。使分子中帶有羥基，提高了固化反應活揮發(fā)性，降低毒性。使分子中帶有羥基，提高了固化反應活性。性。 可利用胺與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等反應，制得改性胺類可利用胺與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等反應，制得改性胺類固化劑。國內常用的牌號有：固化劑。國內常用的

29、牌號有：120120固化劑，固化劑，590590固化劑，固化劑，591591固化劑，固化劑，593593固化劑等。固化劑等。 另外，伯酰胺另外，伯酰胺- -酸酐混合也常用做環(huán)氧樹脂的固化劑，酸酐混合也常用做環(huán)氧樹脂的固化劑，如聚酰胺固化劑，其具有顯著的增韌作用。如聚酰胺固化劑，其具有顯著的增韌作用。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝作業(yè)：作業(yè)：改性伯胺固化劑的優(yōu)點是什么？改性伯胺固化劑的優(yōu)點是什么？ 3 3 、輔助劑、輔助劑 環(huán)氧樹脂的輔助劑通常有：環(huán)氧樹脂的輔助劑通常有： （1 1）稀釋劑）稀釋劑 （2 2）增韌劑）增韌劑 （3 3）填料）填料 （4 4）色料）色料2.1 原材料

30、的選擇 課件第二章 手糊成型工藝（1 1）稀釋劑）稀釋劑 其作用是降低環(huán)氧樹脂的粘度，提高流動性。其作用是降低環(huán)氧樹脂的粘度，提高流動性。 活性稀釋劑：活性稀釋劑： 降低樹脂粘度的同時，參與固化反應的稀釋劑。改降低樹脂粘度的同時，參與固化反應的稀釋劑。改善工藝性能的同時也改善材料的性能。善工藝性能的同時也改善材料的性能。 非活性稀釋劑：非活性稀釋劑： 只起降低樹脂粘度的作用，不參與固化反應的稀釋劑。只起降低樹脂粘度的作用，不參與固化反應的稀釋劑。樹脂固化時部分逸出，部分殘留在制品內。樹脂固化時部分逸出，部分殘留在制品內。作業(yè)：環(huán)氧樹脂的活性稀釋劑和非活性稀釋劑？作業(yè)：環(huán)氧樹脂的活性稀釋劑和非活

31、性稀釋劑？2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝 常用活性稀釋劑：常用活性稀釋劑： 環(huán)氧丙烷丙稀醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、酯環(huán)族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烷丙稀醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、酯環(huán)族環(huán)氧樹脂、甘油環(huán)氧樹脂等。甘油環(huán)氧樹脂等。 常用非活性稀釋劑：常用非活性稀釋劑： 丙酮、甲乙酮、苯乙烯、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯丙酮、甲乙酮、苯乙烯、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯等。非活性稀釋劑的使用，可使制品收縮率增加，降低粘等。非活性稀釋劑的使用，可使制品收縮率增加，降低粘結力，用量一般控制在結力，用量一般控制在5 51515以內。以內。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝（2 2）增韌劑）增韌劑 非活性增韌

32、劑（非活性增韌劑（增塑劑）增塑劑） 不帶有活性基團，不參與固化反應。常用的有鄰苯二不帶有活性基團，不參與固化反應。常用的有鄰苯二甲酸二甲酯、二乙酯、二丁酯，磷酸三丁酯等，摻加量甲酸二甲酯、二乙酯、二丁酯，磷酸三丁酯等，摻加量5 52020。 活性增韌劑：活性增韌劑： 參與固化反應。參與固化反應。其增韌作用又稱其增韌作用又稱“內增塑內增塑”。 常用的有聚酰胺（常用的有聚酰胺（650650，651651），是一種多元胺，），是一種多元胺，黃褐色粘稠液體（同時又是固化劑），用量是樹脂的黃褐色粘稠液體（同時又是固化劑），用量是樹脂的45458080，不需要另加其他固化劑。固化條件是：，不需要另加其他固

33、化劑。固化條件是： 65 65時時3h3h； 室溫時室溫時24h24h。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝（3 3）填料）填料 作用：作用： 降低成本；減少制品成型過程的收縮性，降低制品降低成本；減少制品成型過程的收縮性，降低制品的熱膨脹系數和制品的收縮率。的熱膨脹系數和制品的收縮率。 常用的填料有陶土、滑石粉、石英粉、石墨、金屬常用的填料有陶土、滑石粉、石英粉、石墨、金屬粉等。有時填料對制品的電性能、機械性能、耐磨性能粉等。有時填料對制品的電性能、機械性能、耐磨性能也有影響。也有影響。（4 4）色料）色料 為使制品美觀，在樹脂中加入色料。為使制品美觀，在樹脂中加入色料。 通常加入

34、無機顏料的樹脂糊，也有加有機顏料的，通常加入無機顏料的樹脂糊，也有加有機顏料的，但是應保證有機顏料不參與反應，否則容易退色。但是應保證有機顏料不參與反應，否則容易退色。 顏料糊制備的目的是：使均勻分布，不產生顏料團。顏料糊制備的目的是：使均勻分布，不產生顏料團。2.1 原材料的選擇 課件第二章 手糊成型工藝2.1.2.12.1.2.1增強材料的種類：增強材料的種類：（1）玻璃纖維種類）玻璃纖維種類 E E玻璃纖維，無堿纖維，含堿玻璃纖維，無堿纖維，含堿0.80.8以下以下 C C玻璃纖維，中堿纖維，含堿玻璃纖維，中堿纖維，含堿8 8左右左右 A A玻璃纖維，有堿纖維，含堿玻璃纖維，有堿纖維，含

35、堿12121515 S S玻璃纖維，高強纖維，含堿玻璃纖維，高強纖維，含堿0.30.3 M M 高彈玻璃纖維高彈玻璃纖維 L L防輻射玻璃纖維防輻射玻璃纖維2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝（2）玻纖制品）玻纖制品A A、玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維無捻粗紗 P14P14 將拉絲得到的原紗，平行并股卷成圓筒形。將拉絲得到的原紗，平行并股卷成圓筒形。 牌號表示：無捻粗紗牌號表示：無捻粗紗8-24/5 8-24/5 表示直徑為表示直徑為8 8m m，5 5股并股，股并股，24m/g24m/g的玻璃纖的玻璃纖維維 注：每股紗有注：每股紗有200200根纖維。根纖維。B B、短切玻纖氈

36、、短切玻纖氈：將連續(xù)纖維按一定長度切斷，無序均勻地：將連續(xù)纖維按一定長度切斷，無序均勻地分散鋪平成一定厚度，用黏合劑粘合成的氈狀物。分散鋪平成一定厚度，用黏合劑粘合成的氈狀物。技術要求：密度均勻，浸漬性好；附模性好；松散單絲少；技術要求：密度均勻，浸漬性好；附模性好；松散單絲少；無污染，成型時無泛白現象。無污染，成型時無泛白現象。特點：吸附樹脂量大，短切氈特點：吸附樹脂量大，短切氈60608080 表面氈表面氈9090以上；以上；價格低；強度較低（低于布類）。價格低；強度較低（低于布類）。C C、無捻粗紗布、無捻粗紗布 大部分為無捻方格布，玻纖與玻纖之間平大部分為無捻方格布，玻纖與玻纖之間平行

37、分布。行分布。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝 是手糊成型中最常用的產品是手糊成型中最常用的產品，其其45度方向強度最低。度方向強度最低。D D、玻纖細布、玻纖細布 平紋、斜紋、緞紋平紋、斜紋、緞紋E E、單向織物、單向織物 4/1或或7/1布，即玻璃纖維經緯分布比例不同。布，即玻璃纖維經緯分布比例不同。2.1.2.2 其他纖維其他纖維1 1、碳纖維、碳纖維 具有強度高、模量高、和耐高溫等優(yōu)異性能。具有強度高、模量高、和耐高溫等優(yōu)異性能。P14P142 2、聚芳酰胺纖維、聚芳酰胺纖維 是一種新型高強纖維，強度可以達到是一種新型高強纖維，強度可以達到3.633.6310109

38、 9PaPa，價格比碳纖維低，但是耐紫外線性能較差。價格比碳纖維低，但是耐紫外線性能較差。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝2.1.2.3 玻纖的物理性能玻纖的物理性能 1、玻璃纖維的外觀和力學性能、玻璃纖維的外觀和力學性能（1 1）外觀和比重）外觀和比重 外觀是一個光滑的圓柱體，橫斷面幾乎是一個完美的外觀是一個光滑的圓柱體，橫斷面幾乎是一個完美的圓形。圓形。 玻璃纖維的直徑一般在玻璃纖維的直徑一般在5 52020m m； 比重一般在比重一般在2.42.42.7 2.7 容重一般在容重一般在240024002700kg/m2700kg/m3 32.1.2 增強材料的種類 課件

39、第二章 手糊成型工藝（2）力學性能）力學性能 抗拉強度很高（抗拉強度很高（1200-1500MPa1200-1500MPa），但是扭轉、剪切強度很），但是扭轉、剪切強度很 低（低于其它纖維）。低（低于其它纖維）。 玻纖為何比同成分的玻璃強度高出好多倍呢？玻纖為何比同成分的玻璃強度高出好多倍呢？ 玻璃內部及表面均存在著較多的微裂紋，在外力的玻璃內部及表面均存在著較多的微裂紋，在外力的作用下，微裂紋處特別是表面微裂紋處，產生應力集中，作用下，微裂紋處特別是表面微裂紋處，產生應力集中，首先破壞。玻纖高溫成型時，減少了玻璃內部成分的不均首先破壞。玻纖高溫成型時，減少了玻璃內部成分的不均一性，使微裂紋產

40、生的機會減少，因此纖維的強度提高。一性，使微裂紋產生的機會減少，因此纖維的強度提高。 玻纖在成型過程中由于拉絲機的牽引力作用，使玻玻纖在成型過程中由于拉絲機的牽引力作用，使玻纖內部分子產生一定的定向排列，抗拉強度提高。纖內部分子產生一定的定向排列，抗拉強度提高。作業(yè)作業(yè)1414：玻纖為何比同成分的玻璃抗拉強度高出幾十倍？：玻纖為何比同成分的玻璃抗拉強度高出幾十倍？2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝 影響玻纖強度的因素：影響玻纖強度的因素： （1 1）玻纖直徑和長度對拉伸強度的影響）玻纖直徑和長度對拉伸強度的影響 一般情況下，直徑越小，強度越高（但是不同成分，一般情況下，直徑越

41、小，強度越高（但是不同成分，不同成型條件下同直徑的玻纖強度也不一樣）。不同成型條件下同直徑的玻纖強度也不一樣）。 玻璃纖維長度越大，強度越低。例如：玻璃纖維長度越大，強度越低。例如： 5mm長（長（8m） 1500MPa 20mm長（長（8m） 1210MPa 可以用微裂紋理論解釋以上現象?？梢杂梦⒘鸭y理論解釋以上現象。因為纖維越細，微因為纖維越細，微裂紋越少；纖維越長，產生微裂紋的概率越大裂紋越少；纖維越長，產生微裂紋的概率越大。（2）化學成分對玻纖強度的影響）化學成分對玻纖強度的影響 硅硅 鋁鋁 鋇鋇 硼硼 鎂鎂 鉀鉀 鈉鈉 鉛鉛 SiO2、Al2O3、BaO、B2O3、MgO、K2O、N

42、a2O、PbO2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝一般情況下一般情況下K K2 2O O、 PbOPbO含量高，強度低。含量高，強度低。（3 3）存放時間對強度的影響）存放時間對強度的影響 由于空氣中的水分對玻璃纖維有一定的侵蝕作用，因此由于空氣中的水分對玻璃纖維有一定的侵蝕作用，因此存放一段時間后，玻璃纖維的強度下降。存放一段時間后，玻璃纖維的強度下降。 有堿纖維下降較快，無堿纖維下降較慢。所以玻璃纖維有堿纖維下降較快，無堿纖維下降較慢。所以玻璃纖維要密封保存，反之強度明顯下降。要密封保存，反之強度明顯下降。（4 4）玻璃纖維的模量）玻璃纖維的模量 延伸率較低，約延伸率較低，

43、約3 3，屬彈性材料，受力時沒有明顯的，屬彈性材料，受力時沒有明顯的塑性變形，應力塑性變形，應力- -應變關系基本是一條直線。應變關系基本是一條直線。 彈性模量高于木材、有機纖維；低于鋼材。提高玻璃纖彈性模量高于木材、有機纖維；低于鋼材。提高玻璃纖維維MgOMgO、BeOBeO（氧化硒）含量可提高其彈性模量。（氧化硒）含量可提高其彈性模量。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝 2、玻纖的熱、光、電學性能、玻纖的熱、光、電學性能（1 1）玻璃纖維的導熱性）玻璃纖維的導熱性 玻璃纖維的導熱系數：玻璃纖維的導熱系數： 0.70.720 W/m.20 W/m. 玻璃纖維棉的導熱系數：玻

44、璃纖維棉的導熱系數：0.060.060.15 W/m.0.15 W/m. （容重（容重80Kg/m80Kg/m3 3，具有很好的保溫隔熱性能），具有很好的保溫隔熱性能） 玻璃鋼的導熱系數：玻璃鋼的導熱系數： 0.550.550.8 W/m.0.8 W/m.（2 2）耐熱性：一般纖維）耐熱性：一般纖維200200250 250 強度基本不變強度基本不變 普通玻璃纖維普通玻璃纖維 250250，有一定收縮，強度不變。，有一定收縮，強度不變。 鈉鈣玻纖鈉鈣玻纖 470470 高硅氧玻纖高硅氧玻纖 20002000 耐溫性能好，可以做管道保溫等。耐溫性能好，可以做管道保溫等。2.1.2 增強材料的種類

45、 課件第二章 手糊成型工藝(3)電性能電性能 在外電場的作用下，玻璃纖維內部的離子產生遷移在外電場的作用下，玻璃纖維內部的離子產生遷移時會導電，玻璃纖維的導電性主要取決于化學組成。堿時會導電，玻璃纖維的導電性主要取決于化學組成。堿金屬離子最容易遷移，因此玻璃纖維成分中堿金屬離子金屬離子最容易遷移，因此玻璃纖維成分中堿金屬離子越多，其電絕緣性越差。越多，其電絕緣性越差。(4)玻纖及其制品的光學性能玻纖及其制品的光學性能 玻璃是優(yōu)良的透光材料，其透光率在玻璃是優(yōu)良的透光材料，其透光率在9595以上，但以上，但制成玻纖后其透光性大大下降（遠不如玻璃），但具有制成玻纖后其透光性大大下降（遠不如玻璃），

46、但具有一定的透光性。玻纖的透光率一般在一定的透光性。玻纖的透光率一般在18186060之間。之間。2.1.2.4玻纖的化學性能玻纖的化學性能 玻纖對水、水蒸氣、酸、堿、化學試劑等的抵抗能玻纖對水、水蒸氣、酸、堿、化學試劑等的抵抗能力，是其化學穩(wěn)定性的標志，它在很大程度上決定了纖力，是其化學穩(wěn)定性的標志，它在很大程度上決定了纖維的使用范圍。維的使用范圍。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝 （1）纖維表面狀況對化學穩(wěn)定性的影響）纖維表面狀況對化學穩(wěn)定性的影響 玻璃是很好的耐腐蝕材料，但制成玻纖后其表面積大玻璃是很好的耐腐蝕材料，但制成玻纖后其表面積大大增加，一般增加大增加，一般增

47、加50010005001000倍，因此被侵蝕介質作用的倍，因此被侵蝕介質作用的面積增加了面積增加了500 1000500 1000倍，因此玻纖的耐腐蝕性不算太好。倍，因此玻纖的耐腐蝕性不算太好。而且纖維越細，比表面積越大，耐腐蝕性越差。而且纖維越細，比表面積越大，耐腐蝕性越差。（2）溫度對化學穩(wěn)定性的影響）溫度對化學穩(wěn)定性的影響 實驗表明：溫度愈高，介質對玻纖破壞的速度愈快。實驗表明：溫度愈高，介質對玻纖破壞的速度愈快。 在在1010100100之間，每提高之間，每提高1010，腐蝕性提高，腐蝕性提高50%50%； 在在100100以上時，隨溫度提高，腐蝕速度更快。以上時，隨溫度提高，腐蝕速度

48、更快。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝（3）化學成分對化學穩(wěn)定性的影響）化學成分對化學穩(wěn)定性的影響 玻纖的化學穩(wěn)定性主要取決于二氧化硅和堿金屬氧玻纖的化學穩(wěn)定性主要取決于二氧化硅和堿金屬氧化物的含量。化物的含量。 提高提高SiOSiO2 2、AlAl2 2OO3 3的含量，和加入的含量，和加入ZrOZrO2 2、TiOTiO2 2能提高能提高 耐酸性。耐酸性。 提高提高SiOSiO2 2含量，并加入含量，并加入ZrOZrO2 2、TiOTiO2 2，能提高耐堿性。，能提高耐堿性。 提高提高AlAl2 2OO3 3的含量，耐水性增加。的含量，耐水性增加。 有堿玻璃纖維的耐水性

49、較差，因為堿金屬硅酸鹽在有堿玻璃纖維的耐水性較差，因為堿金屬硅酸鹽在水的作用下發(fā)生水解，堿金屬氧化物含量越高，耐水性水的作用下發(fā)生水解，堿金屬氧化物含量越高，耐水性越差，越差， 一般一般NaNa2 2OO含量應控制在含量應控制在1313以下。以下。2.1.2 增強材料的種類 課件第二章 手糊成型工藝 無堿玻璃纖維中的鉛、硼在無機酸作用下不穩(wěn)定，無堿玻璃纖維中的鉛、硼在無機酸作用下不穩(wěn)定，無堿玻璃纖維中無堿玻璃纖維中除二氧化硅骨架外，其他組分大部分能除二氧化硅骨架外，其他組分大部分能溶解，使強度降低，在玻璃中加入溶解，使強度降低，在玻璃中加入TiOTiO2 2 、ZrOZrO2 2、CuOCuO

50、，FeFe2 2O O3 3等成分，可提高無堿玻纖的耐酸性。等成分，可提高無堿玻纖的耐酸性。 綜上，無堿玻纖的耐堿性能、耐水性優(yōu)于有堿玻纖。綜上，無堿玻纖的耐堿性能、耐水性優(yōu)于有堿玻纖。而有堿玻纖的耐酸性比無堿玻纖強。而有堿玻纖的耐酸性比無堿玻纖強。作業(yè)：玻璃纖維的電絕緣性主要取決于什么因素？作業(yè)：玻璃纖維的電絕緣性主要取決于什么因素？2.1.3 增強材料的表面處理增強材料的表面處理一、表面處理的意義一、表面處理的意義 我們知道復合材料的性能不僅與樹脂、纖維的性質我們知道復合材料的性能不僅與樹脂、纖維的性質與含量有關與含量有關,而且在很大程度上取決于二者的結合狀況。而且在很大程度上取決于二者的

51、結合狀況。2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝 玻纖成型時需加玻纖成型時需加“浸潤劑浸潤劑”，其作用是，其作用是消除靜電，達消除靜電，達到集束紡織的加工工藝要求。到集束紡織的加工工藝要求。 “浸潤劑浸潤劑”有有“紡織型浸紡織型浸潤劑潤劑”和和 “增強型浸潤劑增強型浸潤劑”兩種。兩種。 “紡織型紡織型”浸潤劑其成分浸潤劑其成分多為石蠟類物質，其存留在多為石蠟類物質，其存留在纖維表面上，對樹脂與纖維的結合極為不利，可嚴重影響纖維表面上，對樹脂與纖維的結合極為不利，可嚴重影響復合材料的性能。另外，玻璃纖維表面經常吸附有水分，復合材料的性能。另外，玻璃纖維表面經常吸附有水分，也不利

52、于界面結合。也不利于界面結合。 表面處理（包含界面處理），就是在玻璃纖維表面涂表面處理（包含界面處理），就是在玻璃纖維表面涂一層叫做一層叫做“表面處理劑表面處理劑”的物質，使纖維與樹脂能牢固地的物質，使纖維與樹脂能牢固地結合，以達到提高玻璃鋼性能的目的。結合，以達到提高玻璃鋼性能的目的。2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝 實驗表明：實驗表明：玻璃纖維經表面處理劑處理后，可以改善玻璃玻璃纖維經表面處理劑處理后，可以改善玻璃纖維的耐磨、耐水、電絕緣等性能，對玻璃鋼的強度，特纖維的耐磨、耐水、電絕緣等性能，對玻璃鋼的強度，特別是濕態(tài)下的強度提高顯著別是濕態(tài)下的強度提高顯著。 常

53、用的表面處理劑有：常用的表面處理劑有： 沃蘭類表面處理劑，沃蘭類表面處理劑，A A151151、A A172172; ; 硅烷類表面處理劑，硅烷類表面處理劑，KH550KH550、KH560KH560等。等。 用沃蘭處理的玻纖與未處理的相比，制作的玻璃鋼強用沃蘭處理的玻纖與未處理的相比，制作的玻璃鋼強度可提高度可提高50%左右，若在海水中浸泡一年，二者強度可相左右，若在海水中浸泡一年，二者強度可相差一倍以上。差一倍以上。2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝二、纖維與樹脂的界面二、纖維與樹脂的界面 因為玻璃纖維很細，因此其比表面積很大。因為玻璃纖維很細，因此其比表面積很大。

54、比表面積比表面積A / V, AA / V, A表面積；表面積；V V體積體積 例如：例如：1cm1cm3 3 的玻璃，表面積是的玻璃，表面積是6cm6cm2 2，比表面積比表面積為為6 6；1cm1cm3 3直徑為直徑為8 8的玻纖的玻纖, ,表面積約為表面積約為5000cm5000cm2 2 ，比表面積比表面積為為50005000 。因此研究和探討纖維與樹脂界面上發(fā)生的物理和。因此研究和探討纖維與樹脂界面上發(fā)生的物理和化學現象是非常必要的。化學現象是非常必要的。 (1)玻璃纖維的表面玻璃纖維的表面 玻璃纖維的內部結構大多是玻璃纖維的內部結構大多是SiOSiO2 2網狀結構，占網狀結構，占5

55、0%50%以上，以上，其他為金屬氧化物混合結構。在玻璃纖維表面上也是這樣。其他為金屬氧化物混合結構。在玻璃纖維表面上也是這樣。 另外，玻纖表面存在微裂紋（機械加工、存放、熱處另外，玻纖表面存在微裂紋（機械加工、存放、熱處理等造成的）。因此玻璃纖維的表面是：理等造成的）。因此玻璃纖維的表面是：2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝 金屬氧化物混合物結構比較容易吸水，因此清潔金屬氧化物混合物結構比較容易吸水，因此清潔的玻璃纖維表面，暴露在大氣中，很快就會吸附一層的玻璃纖維表面，暴露在大氣中，很快就會吸附一層水分子。此水分吸附到玻纖表面后具有明顯的堿性，水分子。此水分吸附到玻纖表面

56、后具有明顯的堿性，堿性水將與二氧化硅網狀結構反應：堿性水將與二氧化硅網狀結構反應： SiSiO OSiSi+OH+OH SiSiOH+ OH+ SiOSiO 上述反應上述反應破壞了玻璃纖維的二氧化硅骨架，使強破壞了玻璃纖維的二氧化硅骨架，使強度下降。度下降。 如果上述反應發(fā)生在微裂紋處，水會促使微裂紋如果上述反應發(fā)生在微裂紋處，水會促使微裂紋擴展，致使強度大幅度下降。擴展，致使強度大幅度下降。玻纖表面微裂紋SiO2網狀結構金屬氧化物混合結構2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝(2) (2) 纖維與樹脂的界面纖維與樹脂的界面 在玻璃鋼中，玻璃纖維與樹脂之間形成了玻璃與在玻璃鋼

57、中，玻璃纖維與樹脂之間形成了玻璃與樹脂的結合界面。樹脂的結合界面。 樹脂對水分的敏感性很大（水分起阻聚作用），樹脂對水分的敏感性很大（水分起阻聚作用），而玻纖表面的水分恰恰就是在樹脂纖維界面上，起而玻纖表面的水分恰恰就是在樹脂纖維界面上，起阻聚作用，影響界面上的樹脂固化。阻聚作用，影響界面上的樹脂固化。 已經成型好的玻璃鋼制品，若水浸入到玻璃纖維已經成型好的玻璃鋼制品，若水浸入到玻璃纖維與樹脂的界面上同樣會對玻璃纖維起破壞作用。與樹脂的界面上同樣會對玻璃纖維起破壞作用。2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝（3 3）表面處理劑的作用機理）表面處理劑的作用機理 表面處理劑的分子

58、中一般都含有兩種性質不同的基表面處理劑的分子中一般都含有兩種性質不同的基團。其中一部分基團（如硅烷基）能與無機物（比如玻璃，團。其中一部分基團（如硅烷基）能與無機物（比如玻璃，金屬）表面上的金屬）表面上的M MOHOH起化學反應形成化學鍵；另一部分起化學反應形成化學鍵；另一部分基團能（如乙烯基）能與樹脂起反應形成化學鍵。使無機基團能（如乙烯基）能與樹脂起反應形成化學鍵。使無機物和樹脂這兩類性質差別很大的材料以化學鍵的形式物和樹脂這兩類性質差別很大的材料以化學鍵的形式“偶偶聯聯”在一起，形成了一個牢固的整體。在一起，形成了一個牢固的整體。 表面處理劑又稱為表面處理劑又稱為“偶聯劑偶聯劑”。它能改

59、性玻璃纖維的。它能改性玻璃纖維的表面性質和復合材料的界面狀態(tài)，加強界面結合，可以有表面性質和復合材料的界面狀態(tài)，加強界面結合，可以有效防止水分等有害介質的侵蝕。效防止水分等有害介質的侵蝕。 偶聯劑的作用：偶聯劑的作用：2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝 偶聯劑是一種改善玻纖的表面性質，即能與玻纖起化偶聯劑是一種改善玻纖的表面性質，即能與玻纖起化學反應形成化學鍵結合，又能與樹脂起化學反應形成化學學反應形成化學鍵結合，又能與樹脂起化學反應形成化學鍵結合的表面處理劑。它可以加強復合材料的界面結合，鍵結合的表面處理劑。它可以加強復合材料的界面結合，保護纖維，防止水分等有害介質的侵

60、入；它可以改善復合保護纖維，防止水分等有害介質的侵入；它可以改善復合材料的界面狀態(tài)，有效傳遞應力，使多種材料間形成一個材料的界面狀態(tài)，有效傳遞應力，使多種材料間形成一個復合牢固的整體。復合牢固的整體。注：上式左側是乙烯基硅烷偶聯劑水解形成的乙烯基硅醇；紅線為玻璃表面。注：上式左側是乙烯基硅烷偶聯劑水解形成的乙烯基硅醇；紅線為玻璃表面。SiSiCH=CHOHSiOHOOSiOHSiOHCH2=CHHOSiOHOSiSiOOOCH=CHSiOOSiOCH=CH2.1.3 增強材料的表面處理 課件第二章 手糊成型工藝（4）玻璃纖維的處理方法）玻璃纖維的處理方法 后處理法：后處理法：（對于對于“紡織型