手糊成型另一份

手糊成型另一份1第1頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五工藝過程：在模具上涂刷含有固化劑的樹脂混合物，再在其上鋪貼一層按要求剪裁好的纖維織物，用刷子、壓輥或刮刀壓擠織物，使其均勻浸膠并排除氣泡后，再涂刷樹脂混合物和鋪貼第二層纖維織物，反復(fù)上述過程直至達(dá)到所需厚度為止。

2、手糊成型工藝及設(shè)備第二章手糊成型工藝及設(shè)備2第2頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備然后，在一定壓力作用下加熱固化成型（熱壓成型）或者利用樹脂體系固化時(shí)放出的熱量固化成型（冷壓成型），最后脫模得到復(fù)合材料制品。其工藝流程如下圖所示：2、手糊成型工藝及設(shè)備3第3頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五模具準(zhǔn)備涂脫模劑手糊成型樹脂膠液配制增強(qiáng)材料準(zhǔn)備固化脫模后處理檢驗(yàn)制品手糊成型工藝流程圖2、手糊成型工藝及設(shè)備4第4頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備手糊成型工藝優(yōu)點(diǎn)①不受產(chǎn)品尺寸和形狀限制，適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)；②設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、設(shè)備折舊費(fèi)低。③工藝簡(jiǎn)單；④易于滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料⑤制品樹脂含量較高，耐腐蝕性好。2手糊成型工藝及設(shè)備5第5頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備手糊成型工藝缺點(diǎn)①生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)衛(wèi)生條件差。②產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，性能穩(wěn)定性不高。③產(chǎn)品力學(xué)性能較低。2手糊成型工藝及設(shè)備6第6頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2.1原材料的選擇2.2手糊成型模具與脫模劑2.3手糊工藝工程2.4噴射成型工藝及設(shè)備2.5熱壓釜2.6樹脂傳遞模塑與反應(yīng)注射模塑7第7頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2.1原材料的選擇2.1.1聚合物基體的選擇2.1.1.1不飽和聚酯樹脂2.1.1.2環(huán)氧樹脂2.1.2增強(qiáng)材料的選擇2.1.2.1玻璃纖維2.1.2.2碳纖維2.1.2.3Kevlar纖維8第8頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1原材料的選擇2.1原材料的選擇選用的原材料必須滿足3點(diǎn)要求1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能要求2、手糊成型工藝要求3、價(jià)格便宜、材料容易取得2.1.1聚合物基體的選擇

選用原則：P12（1）～（4）

目前國內(nèi)大部分手糊制品均用不飽和聚酯樹脂，約占80％，其次是環(huán)氧樹脂。幾種手糊成型工藝，對(duì)樹脂性能的要求見表2-1。2.1.1聚合物基體的選擇9第9頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1.1.1不飽和聚酯樹脂1、性能及品種

種類：通用型、耐腐蝕型、阻燃型、低收縮型、耐侯型聚酯樹脂等。2、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，與可聚合的乙烯類單體(如苯乙烯)進(jìn)行游離基共聚反應(yīng)，使線型的聚酯分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的體形大分子結(jié)構(gòu)。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(yīng)過程的三個(gè)主要階段：2.1原材料的選擇2.1.1聚合物基體的選擇10第10頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止（1）鏈引發(fā)：一般有三種方式a、引發(fā)劑引發(fā)（如過氧化苯甲酰）b、引發(fā)劑和促進(jìn)劑配合使用（如過氧化環(huán)己酮－萘酸鈷）引發(fā)c、紫外線照射引發(fā)

樹脂被引發(fā)后，雙鍵打開，形成“游離基”。

M1

、M2——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；

～m2?——代表不飽和聚酯形成的游離基。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備11第11頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）鏈增長聚酯分子雙鍵及乙烯類單體雙鍵被引發(fā)后，就會(huì)進(jìn)行鏈增長反應(yīng)，有如下四種形式的鏈增長反應(yīng)。

～m1?+M1

～m1?+M2

～m2?+M1

～m2?+M2K11K12K22K21～

m1?～

m2?～

m1?～

m2?

通過上述反應(yīng)形成了新的游離基。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備12第12頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五

上式中的K11

、K12、K21、K22分別代表四個(gè)反應(yīng)速度常數(shù)，四個(gè)速率常數(shù)不同，即四個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速度不同。即單元反應(yīng)的競(jìng)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“恒份共聚物”。

實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)不飽和聚酯樹脂（順酐型），苯乙烯含量在33－40％時(shí)，能形成“恒份共聚物”。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備13第13頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）鏈終止鏈終止反應(yīng)就是指體系反應(yīng)的終止過程。在此體系中，存在“偶合終止”反應(yīng)，當(dāng)共聚反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，隨反應(yīng)進(jìn)行體系中出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，粘度增大，大分子活性鏈的運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這樣就減弱了偶合終止反應(yīng)，而此時(shí)單體分子仍可以自由擴(kuò)散，自由基還在不斷形成，鏈增長反應(yīng)仍然繼續(xù)進(jìn)行，而且速度加快，即出現(xiàn)“自動(dòng)加速效應(yīng)”，體系急劇放熱，溫度可達(dá)150℃以上。以后進(jìn)一步共聚反應(yīng)，體系逐漸形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，黏度更大，限制了單體的擴(kuò)散，使聚合速度下降而終止反應(yīng)。

作業(yè)：1、手糊成型工藝的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

2、簡(jiǎn)述不飽和聚酯樹脂的固化原理。

3、不飽和聚酯樹脂固化有哪幾步反應(yīng)形式？2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備14第14頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五3、輔助劑不飽和聚酯樹脂的輔助劑包括交聯(lián)劑、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、阻聚劑、光敏劑等。1）交聯(lián)劑要求：高沸點(diǎn)，低粘度，能溶解樹脂、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、染料等，反應(yīng)活性大，能使共聚反應(yīng)在室溫或較低溫度下進(jìn)行，能與樹脂共聚形成均相共聚物。常用交聯(lián)劑：

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。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備15第15頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五苯乙烯的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：

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(jìn)劑；苯乙烯雙鍵活潑，易于進(jìn)行共聚反應(yīng)；價(jià)格便宜，材料來源廣。缺點(diǎn)：

沸點(diǎn)較低（145℃），易揮發(fā)，有一定毒性，對(duì)人體有害。用量對(duì)性能的影響：

苯乙烯用量過多：膠液稀，操作時(shí)易流膠；制品固化收縮率大。苯乙烯用量過小：樹脂膠液粘度大，不易使用；同時(shí)固化不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在30～40％。

2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備16第16頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2）、引發(fā)劑引發(fā)劑可以產(chǎn)生自由基，引發(fā)樹脂體系進(jìn)行固化反應(yīng)。引發(fā)劑一般為過氧化物，其通式為ROOR`。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、酯過氧化物、二?；^氧化物。最常用的有：

過氧化二苯甲酰

過氧化環(huán)己酮（混合物）

過氧化甲乙酮（混合物）OO‖‖C6H5-C-OO-C-C6H52.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備17第17頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五過氧化物的特性指標(biāo)：以活性氧含量；臨界溫度；半衰期來評(píng)價(jià)①活性氧含量

表明可以產(chǎn)生自由基量的指標(biāo)。名稱活性氧含量％用量％過氧化二月桂酰3.941.65過氧化甲、乙酮11.00.60過氧化環(huán)己酮11.00.60過氧化苯甲酰6.51.0異丙基苯過氧化氫9.30.70過氧化二叔丁基10.80.602.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備18第18頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五②臨界溫度

是過氧化物具有引發(fā)活性的最低溫度。因此選擇引發(fā)劑時(shí)應(yīng)考慮固化工藝條件的允許溫度，引發(fā)劑的”臨界溫度”應(yīng)低于固化溫度。③半衰期

在給定條件下，引發(fā)劑分解一半所需時(shí)間，表明了引發(fā)劑的反應(yīng)速度。一般情況下引發(fā)劑用量增加，反應(yīng)速度增加。用量過少，反應(yīng)速度慢，甚至固化不完全；用量過大，反應(yīng)速度過快，放熱峰過高，影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且成本高。引發(fā)劑的用量一般控制在0.5～2％之間。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備19第19頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五3）促進(jìn)劑

實(shí)驗(yàn)表明，常用的引發(fā)劑其臨界溫度均在60℃以上，說明單獨(dú)使用有機(jī)過氧化物，不能滿足不飽和聚酯樹脂室溫固化的要求。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在促進(jìn)劑的存在下，有機(jī)過氧化物的“分解活化能”顯著下降，可以使有機(jī)過氧化物的分解溫度降到室溫以下。

這種能使引發(fā)劑降低分解活化能，降低引發(fā)溫度的物質(zhì)稱為促進(jìn)劑。引發(fā)劑－促進(jìn)劑體系稱為引發(fā)系統(tǒng)常用的引發(fā)劑－促進(jìn)劑體系有：過氧化苯甲酰－叔胺體系過氧化環(huán)己酮－環(huán)烷酸鈷

2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備20第20頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)表明：常用叔胺的反應(yīng)活性順序：N，N二甲基對(duì)甲苯胺>

二甲基苯胺>

二乙基苯胺A過氧化苯甲酰－叔胺體系叔胺類物質(zhì)能大大提高過氧化苯甲酰的反應(yīng)速度。（作用機(jī)理在聚合物基體課程中介紹）叔胺類用量20℃固化時(shí)間010天二乙基苯胺0.2%30分鐘二甲基苯胺0.2%18分鐘N，N二甲基對(duì)甲苯胺0.2%4分鐘叔胺促進(jìn)劑對(duì)固化速度的影響注：上述實(shí)驗(yàn)是，不飽和聚酯樹脂+1%過氧化苯甲酰2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備21第21頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五B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)體系，環(huán)烷酸鈷對(duì)聚酯固化速度的影響見下表。引發(fā)劑及用量促進(jìn)劑及用量固化時(shí)間2％過氧化甲乙酮048×60min2％過氧化甲乙酮0.01％環(huán)烷酸鈷84min2％過氧化環(huán)己酮028×60min2％過氧化環(huán)己酮0.01％環(huán)烷酸鈷60min作業(yè)：1、苯乙烯交聯(lián)劑的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

2、過氧化物引發(fā)劑的特性指標(biāo)有哪幾個(gè)？具體含義是什么？

3、什么是促進(jìn)劑？2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備22第22頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五4）阻聚劑為了增加不飽和聚酯樹脂的貯存穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)適用期，常在聚酯樹脂中加入阻聚劑。（一般在樹脂生產(chǎn)過程中就加入）最常用的阻聚劑有：對(duì)苯二酚、叔丁基對(duì)苯二酚、硝基苯、亞硫酸鹽等需要說明的是空氣中的O2和水分有明顯的“阻聚”作用自由基與苯乙烯的反應(yīng)速度比自由基與O2的反應(yīng)速度慢104倍，一般聚酯樹脂制品固化時(shí)，表面應(yīng)覆蓋聚酯薄膜。若不用薄膜覆蓋，也應(yīng)使成型表面形成與空氣隔離的物質(zhì)如蠟類，否則自由基與周圍空氣中的O2、H2O反應(yīng)，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？2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備23第23頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2不飽和聚酯樹脂的常用配方2.1.2.1熱固化配方（不用促進(jìn)劑）不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）100份60％過氧化二苯甲酰糊2～4份固化制度：室溫60℃，1小時(shí)80℃，4小時(shí)100℃，4小時(shí)120℃，4小時(shí)自然冷卻2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備24第24頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2.2冷固化配方配方a：不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）100份50％過氧化環(huán)己酮糊4份

10%萘酸鈷苯乙烯溶液1－4份配方b：不飽和聚酯樹脂（含苯乙烯）100份50％過氧化二苯甲酰糊4份10％二甲基苯胺苯乙烯溶液1－4份固化制度：室溫（不低于15℃）固化8－24h脫模，然后固化時(shí)間7天，也可以采用加熱后固化。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備25第25頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五二、環(huán)氧樹脂1環(huán)氧樹脂的性能及特點(diǎn)：在樹脂基復(fù)合材料中，用量?jī)H次于不飽和樹脂.其綜合性能明顯優(yōu)于不飽和樹脂。在受力構(gòu)件、耐堿、電性能要求較高的場(chǎng)合一般使用環(huán)氧樹脂。主要類型有1、“雙酚A型環(huán)氧樹脂”

,又稱“E”型環(huán)氧樹脂；

2、“脂環(huán)族環(huán)氧樹脂”。環(huán)氧樹脂俗稱萬能膠。

環(huán)氧樹脂優(yōu)、缺點(diǎn)P132.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備26第26頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五常用于玻璃鋼的環(huán)氧樹脂為“二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂”，又稱“雙酚A型環(huán)氧樹脂”或“E型環(huán)氧樹脂”。最常用的有E－51（618）[20－

25元/kg]E－44（6101）[18－

22元/kg]

E－42（634）[15－

16元/kg]等。前者的分子量較小，后者的分子量較大，前者的環(huán)氧當(dāng)量較高，后者的環(huán)氧當(dāng)量較低（環(huán)氧的比例）外觀：黃色至琥珀色高粘度透明液體。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備27第27頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2、環(huán)氧樹脂的固化機(jī)理固化劑的類型：反應(yīng)型：參與樹脂的交聯(lián)反應(yīng)伯仲胺類酸酐類催化型：不參與樹脂的交聯(lián)反應(yīng)（叔胺類）

2.1原材料的選擇注意：催化型的固化劑只促進(jìn)環(huán)氧樹脂固化，固化劑本身不參與反應(yīng)。

(1)伯胺類固化劑/環(huán)氧樹脂的反應(yīng)機(jī)理第二章手糊成型工藝及設(shè)備28第28頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第一步：伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺RNH2+CH2OCH﹏RNH-CH2-CHOH﹏第二步：仲胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺R-NH-CH2-CHOH﹏+CH2OCH﹏RN若采用多元胺則可反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使樹脂固化。特別樹脂分子鏈上有多個(gè)環(huán)氧基時(shí)，更容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。CH2-CHOH~~~CH2-CHOH~~~2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備29第29頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五常用的伯胺固化劑有：乙二胺（揮發(fā)性強(qiáng)）、三乙烯四胺、間苯二甲胺等。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備30第30頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五(2)、叔胺類固化劑的固化機(jī)理（催化型）2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備31第31頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五如此不斷反應(yīng)生成網(wǎng)狀大分子常用的叔胺固化劑有：三乙胺、芐基二甲胺等。作業(yè)：采用伯胺類固化劑時(shí)環(huán)氧樹脂的固化機(jī)理是什么？2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備32第32頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）其它類固化劑：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(diǎn)是：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(yīng)活性?？衫冒放c環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等反應(yīng)，制得改性胺類固化劑。國內(nèi)常用的牌號(hào)有：120固化劑，590固化劑，591固化劑，593固化劑等。另外，伯酰胺-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。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備33第33頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五作業(yè)：改性伯胺固化劑的優(yōu)點(diǎn)是什么？3、輔助劑環(huán)氧樹脂的輔助劑通常有：（1）稀釋劑（2）增韌劑（3）填料（4）色料2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備34第34頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（1）稀釋劑其作用是降低環(huán)氧樹脂的粘度，提高流動(dòng)性?；钚韵♂寗航档蜆渲扯鹊耐瑫r(shí)，參與固化反應(yīng)的稀釋劑。改善工藝性能的同時(shí)也改善材料的性能。非活性稀釋劑：

只起降低樹脂粘度的作用，不參與固化反應(yīng)的稀釋劑。樹脂固化時(shí)部分逸出，部分殘留在制品內(nèi)。作業(yè)：環(huán)氧樹脂的活性稀釋劑和非活性稀釋劑？2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備35第35頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五常用活性稀釋劑：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、甘油環(huán)氧樹脂等。常用非活性稀釋劑：丙酮、甲乙酮、苯乙烯、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯等。非活性稀釋劑的使用，可使制品收縮率增加，降低粘結(jié)力，用量一般控制在5～15％以內(nèi)。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備36第36頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）增韌劑非活性增韌劑（增塑劑）不帶有活性基團(tuán)，不參與固化反應(yīng)。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5－20％。活性增韌劑：參與固化反應(yīng)。其增韌作用又稱“內(nèi)增塑”。常用的有聚酰胺（650＃，651＃），是一種多元胺，黃褐色粘稠液體（同時(shí)又是固化劑），用量是樹脂的45～80％，不需要另加其他固化劑。固化條件是：65℃時(shí)3h；室溫時(shí)24h。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備37第37頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）填料作用：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(shù)和制品的收縮率。常用的填料有陶土、滑石粉、石英粉、石墨、金屬粉等。有時(shí)填料對(duì)制品的電性能、機(jī)械性能、耐磨性能也有影響。（4）色料為使制品美觀，在樹脂中加入色料。通常加入無機(jī)顏料的樹脂糊，也有加有機(jī)顏料的，但是應(yīng)保證有機(jī)顏料不參與反應(yīng)，否則容易退色。

顏料糊制備的目的是：使均勻分布，不產(chǎn)生顏料團(tuán)。2.1原材料的選擇第二章手糊成型工藝及設(shè)備38第38頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2.1增強(qiáng)材料的種類：（1）玻璃纖維種類E－玻璃纖維，無堿纖維，含堿0.8％以下-電氣、耐老化C－玻璃纖維，中堿纖維，含堿8％左右－耐堿性不如E，價(jià)低、產(chǎn)量大；用途廣A－玻璃纖維，有堿纖維，含堿12～15％－耐老化差、耐酸不如C、價(jià)低S－玻璃纖維，高強(qiáng)纖維，含堿0.3％－拉伸強(qiáng)度比E高35％M－ 高彈玻璃纖維L－防輻射玻璃纖維2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備39第39頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）玻纖制品A、玻璃纖維無捻粗紗

P14將拉絲得到的原紗，平行并股卷成圓筒形。牌號(hào)表示：玻纖種類、單絲直徑、原紗號(hào)數(shù)、并股紗數(shù)無捻粗紗8-24/5

表示直徑為8μm，5股并股，24m/g的玻璃纖維注：每股紗有200根纖維。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備40第40頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備B、短切玻纖氈：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。技術(shù)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(shí)無泛白現(xiàn)象。特點(diǎn)：吸附樹脂量大，短切氈60～80％表面氈90％以上；價(jià)格低；強(qiáng)度較低（低于布類）。2.1.2增強(qiáng)材料的種類41第41頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備C、無捻粗紗布大部分為無捻方格布，玻纖與玻纖之間平行分布。是手糊成型中最常用的產(chǎn)品，其45度方向強(qiáng)度最低。2.1.2增強(qiáng)材料的種類42第42頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備D、玻纖細(xì)布

平紋－變形量小，適合做型面簡(jiǎn)單制品斜紋－比平紋布變形性、鋪覆性好、手糊成型型面曲率較復(fù)雜制品緞紋－良好的鋪覆性，適于手糊成型各種曲率型面制品2.1.2增強(qiáng)材料的種類43第43頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五E、單向織物4/1或7/1布，即玻璃纖維經(jīng)緯分布比例不同。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備44第44頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2.1.2.2其他纖維1、碳纖維直徑:7-8微米聚丙烯腈（PAN）纖維、瀝青纖維、粘膠纖維普通、高強(qiáng)、高模量、超高強(qiáng)度型具有強(qiáng)度高、模量高、和耐高溫等優(yōu)異性能。P1445第45頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2、聚芳酰胺纖維是一種新型高強(qiáng)纖維，強(qiáng)度可以達(dá)到3.63×109Pa，價(jià)格比碳纖維低，但是耐紫外線性能較差。46第46頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五47第47頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2.3玻纖的物理性能1、玻璃纖維的外觀和力學(xué)性能（1）外觀和比重外觀是一個(gè)光滑的圓柱體，橫斷面幾乎是一個(gè)完美的圓形。玻璃纖維的直徑一般在5～20μm；比重一般在2.4～2.7容重一般在2400～2700kg/m32.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備48第48頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度很高（1200-1500MPa），但是扭轉(zhuǎn)、剪切強(qiáng)度很低（低于其它纖維）。玻纖為何比同成分的玻璃強(qiáng)度高出好多倍呢？①玻璃內(nèi)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(chǎn)生應(yīng)力集中，首先破壞。玻纖高溫成型時(shí)，減少了玻璃內(nèi)部成分的不均一性，使微裂紋產(chǎn)生的機(jī)會(huì)減少，因此纖維的強(qiáng)度提高。②玻纖在成型過程中由于拉絲機(jī)的牽引力作用，使玻纖內(nèi)部分子產(chǎn)生一定的定向排列，抗拉強(qiáng)度提高。作業(yè)14：玻纖為何比同成分的玻璃抗拉強(qiáng)度高出幾十倍？2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備49第49頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五影響玻纖強(qiáng)度的因素：

（1）玻纖直徑和長度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響一般情況下，直徑越小，強(qiáng)度越高（但是不同成分，不同成型條件下同直徑的玻纖強(qiáng)度也不一樣）。玻璃纖維長度越大，強(qiáng)度越低。例如：5mm長（Φ8μm）1500MPa20mm長（Φ8μm）1210MPa

可以用微裂紋理論解釋以上現(xiàn)象。因?yàn)槔w維越細(xì)，微裂紋越少；纖維越長，產(chǎn)生微裂紋的概率越大。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備50第50頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備（2）化學(xué)成分對(duì)玻纖強(qiáng)度的影響

硅鋁鋇硼鎂鉀鈉鉛SiO2、Al2O3、BaO、B2O3、MgO、K2O、Na2O、PbO一般情況下K2O、PbO含量高，強(qiáng)度低。51第51頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）存放時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響

由于空氣中的水分對(duì)玻璃纖維有一定的侵蝕作用，因此存放一段時(shí)間后，玻璃纖維的強(qiáng)度下降。有堿纖維下降較快，無堿纖維下降較慢。所以玻璃纖維要密封保存，反之強(qiáng)度明顯下降。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備52第52頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備（4）玻璃纖維的模量

延伸率較低，約3％，屬彈性材料，受力時(shí)沒有明顯的塑性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系基本是一條直線。彈性模量高于木材、有機(jī)纖維；低于鋼材。提高玻璃纖維MgO、BeO（氧化硒）含量可提高其彈性模量。53第53頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2、玻纖的熱、光、電學(xué)性能（1）玻璃纖維的導(dǎo)熱性玻璃纖維的導(dǎo)熱系數(shù)：0.7～20W/m.℃玻璃纖維棉的導(dǎo)熱系數(shù)：0.06～0.15W/m.℃

（容重80Kg/m3，具有很好的保溫隔熱性能）玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)：0.55～0.8W/m.℃2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備54第54頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備（2）耐熱性：一般纖維200～250℃強(qiáng)度基本不變普通玻璃纖維250℃，有一定收縮，強(qiáng)度不變。鈉鈣玻纖470℃高硅氧玻纖2000℃

耐溫性能好，可以做管道保溫等。55第55頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五(3)電性能在外電場(chǎng)的作用下，玻璃纖維內(nèi)部的離子產(chǎn)生遷移時(shí)會(huì)導(dǎo)電，玻璃纖維的導(dǎo)電性主要取決于化學(xué)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越多，其電絕緣性越差。(4)玻纖及其制品的光學(xué)性能玻璃是優(yōu)良的透光材料，其透光率在95％以上，但制成玻纖后其透光性大大下降（遠(yuǎn)不如玻璃），但具有一定的透光性。玻纖的透光率一般在18～60％之間。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備56第56頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2.1.2.4玻纖的化學(xué)性能玻纖對(duì)水、水蒸氣、酸、堿、化學(xué)試劑等的抵抗能力，是其化學(xué)穩(wěn)定性的標(biāo)志，它在很大程度上決定了纖維的使用范圍。57第57頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五

（1）纖維表面狀況對(duì)化學(xué)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大增加，一般增加500~1000倍，因此被侵蝕介質(zhì)作用的面積增加了500~1000倍，因此玻纖的耐腐蝕性不算太好。而且纖維越細(xì)，比表面積越大，耐腐蝕性越差。（2）溫度對(duì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)表明：溫度愈高，介質(zhì)對(duì)玻纖破壞的速度愈快。在10～100℃之間，每提高10℃，腐蝕性提高50%；在100℃以上時(shí)，隨溫度提高，腐蝕速度更快。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備58第58頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）化學(xué)成分對(duì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響玻纖的化學(xué)穩(wěn)定性主要取決于二氧化硅和堿金屬氧化物的含量。①提高SiO2、Al2O3的含量，和加入ZrO2、TiO2能提高耐酸性。②提高SiO2含量，并加入ZrO2、TiO2，能提高耐堿性。③提高Al2O3的含量，耐水性增加。有堿玻璃纖維的耐水性較差，因?yàn)閴A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，耐水性越差，一般Na2O含量應(yīng)控制在13％以下。2.1.2增強(qiáng)材料的種類第二章手糊成型工藝及設(shè)備59第59頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五無堿玻璃纖維中的鉛、硼在無機(jī)酸作用下不穩(wěn)定，無堿玻璃纖維中除二氧化硅骨架外，其他組分大部分能溶解，使強(qiáng)度降低，在玻璃中加入TiO2、ZrO2、CuO，F(xiàn)e2O3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。而有堿玻纖的耐酸性比無堿玻纖強(qiáng)。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(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備60第60頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝及設(shè)備2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理一、表面處理的意義我們知道復(fù)合材料的性能不僅與樹脂、纖維的性質(zhì)與含量有關(guān),而且在很大程度上取決于二者的結(jié)合狀況。61第61頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五

玻纖成型時(shí)需加“浸潤劑”，其作用是消除靜電，達(dá)到集束紡織的加工工藝要求?！敖檮庇小凹徔椥徒檮焙汀霸鰪?qiáng)型浸潤劑”兩種。

“紡織型”浸潤劑其成分多為石蠟類物質(zhì)，其存留在纖維表面上，對(duì)樹脂與纖維的結(jié)合極為不利，可嚴(yán)重影響復(fù)合材料的性能。另外，玻璃纖維表面經(jīng)常吸附有水分，也不利于界面結(jié)合。

表面處理（包含界面處理），就是在玻璃纖維表面涂一層叫做“表面處理劑”的物質(zhì)，使纖維與樹脂能牢固地結(jié)合，以達(dá)到提高玻璃鋼性能的目的。2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備62第62頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)表明：玻璃纖維經(jīng)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(duì)玻璃鋼的強(qiáng)度，特別是濕態(tài)下的強(qiáng)度提高顯著。常用的表面處理劑有：沃蘭類表面處理劑，A－151、A－172;硅烷類表面處理劑，KH550、KH560等。用沃蘭處理的玻纖與未處理的相比，制作的玻璃鋼強(qiáng)度可提高50%左右，若在海水中浸泡一年，二者強(qiáng)度可相差一倍以上。2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備63第63頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五二、纖維與樹脂的界面

因?yàn)椴ＡЮw維很細(xì)，因此其比表面積很大。比表面積＝A/V,A—表面積；V—體積

例如：1cm3的玻璃，表面積是6cm2，比表面積為6；1cm3直徑為8μ的玻纖,表面積約為5000cm2，比表面積為5000

。因此研究和探討纖維與樹脂界面上發(fā)生的物理和化學(xué)現(xiàn)象是非常必要的。

(1)玻璃纖維的表面

玻璃纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大多是SiO2網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，占50%以上，其他為金屬氧化物混合結(jié)構(gòu)。在玻璃纖維表面上也是這樣。另外，玻纖表面存在微裂紋（機(jī)械加工、存放、熱處理等造成的）。因此玻璃纖維的表面是：2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備64第64頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五金屬氧化物混合物結(jié)構(gòu)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(huì)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，堿性水將與二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反應(yīng)：[－Si－O－Si－]+OH－[－Si－OH]+[－SiO－]上述反應(yīng)破壞了玻璃纖維的二氧化硅骨架，使強(qiáng)度下降。如果上述反應(yīng)發(fā)生在微裂紋處，水會(huì)促使微裂紋擴(kuò)展，致使強(qiáng)度大幅度下降。玻纖表面微裂紋SiO2網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金屬氧化物混合結(jié)構(gòu)2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備65第65頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五(2)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樹脂的結(jié)合界面。樹脂對(duì)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，起阻聚作用，影響界面上的樹脂固化。已經(jīng)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(huì)對(duì)玻璃纖維起破壞作用。2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備66第66頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）表面處理劑的作用機(jī)理

表面處理劑的分子中一般都含有兩種性質(zhì)不同的基團(tuán)。其中一部分基團(tuán)（如硅烷基）能與無機(jī)物（比如玻璃，金屬）表面上的M－OH起化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵；另一部分基團(tuán)能（如乙烯基）能與樹脂起反應(yīng)形成化學(xué)鍵。使無機(jī)物和樹脂這兩類性質(zhì)差別很大的材料以化學(xué)鍵的形式“偶聯(lián)”在一起，形成了一個(gè)牢固的整體。表面處理劑又稱為“偶聯(lián)劑”。它能改性玻璃纖維的表面性質(zhì)和復(fù)合材料的界面狀態(tài)，加強(qiáng)界面結(jié)合，可以有效防止水分等有害介質(zhì)的侵蝕。偶聯(lián)劑的作用：2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備67第67頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五偶聯(lián)劑是一種改善玻纖的表面性質(zhì)，即能與玻纖起化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵結(jié)合，又能與樹脂起化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵結(jié)合的表面處理劑。它可以加強(qiáng)復(fù)合材料的界面結(jié)合，保護(hù)纖維，防止水分等有害介質(zhì)的侵入；它可以改善復(fù)合材料的界面狀態(tài)，有效傳遞應(yīng)力，使多種材料間形成一個(gè)復(fù)合牢固的整體。注：上式左側(cè)是乙烯基硅烷偶聯(lián)劑水解形成的乙烯基硅醇；紅線為玻璃表面。2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備68第68頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（4）玻璃纖維的處理方法①后處理法：（對(duì)于“紡織型浸潤劑”）第一步除去浸潤劑，有兩種方法。a、洗滌法:在皂水或有機(jī)溶液中清洗，然后烘干。

b、熱處理法：（250℃～450℃）1h。

第二步用表面處理劑處理（要求產(chǎn)品質(zhì)量較高時(shí)），處理步驟為:浸漬－水洗－烘干。②前處理法：把表面處理劑就加入到“浸潤劑”里（這種浸潤劑稱為增強(qiáng)型浸潤劑），在拉絲時(shí)表面處理劑就被覆蓋在了玻璃纖維上。這種纖維所制的布稱為“前處理布”。③遷移法：把表面處理劑加入到樹脂膠液中，當(dāng)玻璃纖維浸膠時(shí)，樹脂會(huì)遷移到纖維與樹脂的界面上。遷移法需要熱處理后使用。

作業(yè)：1、偶聯(lián)劑的作用機(jī)理是什么？

2、什么叫前處理布？2.1.3增強(qiáng)材料的表面處理第二章手糊成型工藝及設(shè)備69第69頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料2.2.2手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t2.2.2手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具2.2.4脫模劑70第70頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料一、結(jié)構(gòu)

單模對(duì)模拼裝模陽模陰模2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料71第71頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五陽模：制品內(nèi)表面尺寸準(zhǔn)確，光滑。成型方便，便于通風(fēng)。陰模：制品外表面尺寸準(zhǔn)確，光滑。陰模深操作不便、通風(fēng)條件不好、衛(wèi)生條件差。對(duì)模：由陰陽模兩部分組成，制品內(nèi)外表面均光滑，厚度準(zhǔn)確。不適合成型批量少及大型制品（模具、設(shè)備投資大）。拼裝模：一些形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，為了脫模方便，需要利用拼裝模，即把模具分成幾塊進(jìn)行拼裝，脫模時(shí)可以分塊進(jìn)行，比較方便。2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料72第72頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五二、材料

木材、石膏、水泥、石蠟、可溶性鹽、玻璃鋼、陶土、金屬等。必須滿足以下要求：（1）滿足產(chǎn)品尺寸、精度、外觀及數(shù)量的要求；（2）有足夠的強(qiáng)度與剛度，不易變形、損壞；（3）不受樹脂及輔助材料的浸蝕，不影響樹脂固化；（4）易脫模，使用周期長；（5）價(jià)格便宜，材料易得。2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料73第73頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五具體材料：P16（1）木材要求均質(zhì)、無節(jié)。常用紅松、銀杏、棗木等。木材模具表面需要封孔處理。其特點(diǎn)是質(zhì)輕、易加工；但不耐久。適合于小批量生產(chǎn)小型制品。（2）石膏用半水石膏成型。制造簡(jiǎn)便，造價(jià)低；不耐用，怕沖擊，適合于小批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的制品。（3）水泥制造方便，成本低，有一定強(qiáng)度，適合于制造形狀簡(jiǎn)單，表面要求不高的制品。2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料74第74頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（4）石蠟適合于制作難以取出的型心，一次性使用，成型后融化掉。（5）金屬

常用鋼材、鑄鋁等。耐久、不易變形；但加工費(fèi)用高。適合于小型、大批量生產(chǎn)的高精度制品。（6）玻璃鋼由木?；蚴嗄７啤Ｙ|(zhì)輕、耐久、制造方便。適合于中小型制品的批量生產(chǎn)。2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料75第75頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.2手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t（1）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8點(diǎn)，P16（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容A

確定模具結(jié)構(gòu)B選定原材料C確立制造方法D繪制模具圖紙2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.2手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t76第76頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具2.2.3.1玻璃鋼高級(jí)模具的要求2.2.3.2材料選擇2.2.3.3制造工藝2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具77第77頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具

屬于平整度高，光潔度高的高級(jí)模具。2.2.3.1玻璃鋼高級(jí)模具的要求（1）具有足夠的強(qiáng)度、剛度。（2）具有一定硬度（巴柯兒硬度40以上）、耐熱性能承受樹脂固化放熱的收縮作用。（3）尺寸精確、無潛藏氣孔，殘留劃痕度小于0.1μm。（4）光澤度達(dá)到80-90光澤單位或者目測(cè)反光。78第78頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五

2.2.3.2材料選擇（1）膠衣樹脂

應(yīng)具有收縮率低、延伸率高、耐磨、耐熱、硬度高等優(yōu)良性能。實(shí)踐證明：采用環(huán)氧樹脂加填料制作模具的膠衣比較合適,或者采用專用的膠衣樹脂制作膠衣層。為提高耐磨性可以在膠衣層可加入硬度高的填料，如瓷粉、石英粉、鑄石粉、剛玉粉等。2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具79第79頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）玻璃纖維表面氈和玻璃纖維短切氈

作用：A.增強(qiáng)膠衣，防止表面微裂紋；B.形成富樹脂層以提高模具光潔度和耐腐蝕性能；C.消除玻纖布在表面產(chǎn)生的痕跡。（3）中堿無捻方格布（4）不飽和聚酯樹脂（5）無機(jī)填料作業(yè)：1、玻璃鋼模具制作的主要原材料有哪些？

2、玻璃鋼模具采用表面氈的作用是什么？2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具80第80頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具2.2.3.3制造工藝（1）過渡母模的制造P18

材料：石膏或木材加工工序：P18（2）玻璃鋼模具的翻制

膠衣層制作，涂刷3層，每層0.2-0.5mm，鋪1-2層表面氈；一層短切氈，壓實(shí)、浸透排除氣泡。鋪無捻方格布。81第81頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（3）模具表面處理A粗磨。400#、500#

、600#水砂紙依次水磨。B水砂精磨。1000#、1200#、1500#水砂紙依次研磨。C研磨拋光。將拋光劑涂上后，停留1-2min，用布輪拋光機(jī)逐段拋光并反復(fù)進(jìn)行。研磨拋光材料見表2-7，研磨拋光設(shè)備見表2-8。（4）表面質(zhì)量檢測(cè)

要求光澤度在90以上，用ss-82型光電光澤計(jì)檢測(cè)。2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.3玻璃鋼高級(jí)模具82第82頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4脫模劑

脫模劑應(yīng)具備的條件：（1）不腐蝕模具，不影響固化，與樹脂粘附力??；（2）成膜迅速、均勻、光滑；（3）使用簡(jiǎn)便、安全，價(jià)格便宜。脫模劑按用途分為

按性狀分為內(nèi)脫模劑用于模壓和熱固化

外脫模劑用于手糊和冷固化

薄膜型脫模劑混合溶液型脫模劑油蠟型脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑83第83頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4.1薄膜型脫模劑最常用的有：聚酯薄膜、玻璃紙、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。其中聚酯薄膜應(yīng)用最普遍，使用厚度一般為0.04mm

、0.02mm。使用方法：鋪在模具上，或用凡士林貼在模具上。優(yōu)點(diǎn)：脫模效果好，使用方便，材料易得。缺點(diǎn)：薄膜的柔韌性、帖服性差，不能用于形狀復(fù)雜的制品。2.2.4脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑84第84頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4.2混合溶液型脫模劑（1）聚乙烯醇脫模劑的配制

配方及優(yōu)缺點(diǎn)見P21表2-9，一般采用較低分子量的聚乙烯醇。在攪拌狀態(tài)下，用水將聚乙烯醇加熱溶解（水溫約95℃），冷卻到室溫，往里滴加乙醇或丙酮（邊加邊攪拌）。

加入甘油可增加膜的柔韌性；加入少量洗衣粉，可使成膜均勻；加入少量藍(lán)、紅墨水可防止漏涂；需要干燥快則適當(dāng)多加乙醇或丙酮。2.2.4脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑85第85頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）過氯乙烯脫模劑配方：過氯乙烯粉5～10份甲苯＋丙酮（1：1）95～90份按比例將物料與溶劑混和攪拌，放入密閉容器中（不能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。（3）聚苯乙烯溶液脫模劑配方：聚苯乙烯粉5份甲苯95份稱量混合，攪拌均勻后，密封放置7天左右，若完全溶解，攪拌均勻即可使用。缺點(diǎn)：甲苯有毒優(yōu)點(diǎn)：脫模容易，成模速度快2.2.4脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑86第86頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4.3蠟類、油酯類脫模劑（1）蠟類脫模劑（蠟型脫模劑）P21表2-10

使用方便、省工省時(shí)、價(jià)格便宜，脫模效果好，使用廣泛。使用方法：P21（2）油酯類脫模劑a、硅酯脫模劑硅酯100份甲苯100份b、其他油脂脫模劑耐熱機(jī)油，硅油，凡士林油，變壓器油等。2.2.4脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑87第87頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4.4脫模劑復(fù)合使用

對(duì)大型制品或外型復(fù)雜的制品，多采用幾種脫模劑復(fù)合使用，效果較好。作業(yè)：手糊成型工藝的脫模劑應(yīng)具備什么特點(diǎn)？2.2.4脫模劑2.2手糊成型模具與脫模劑>>2.2.4

脫模劑88第88頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3

手糊成型工藝2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3.1.1膠液準(zhǔn)備2.3.1.2增強(qiáng)材料準(zhǔn)備2.3.1.3膠衣糊準(zhǔn)備2.3.2糊制2.3.3固化2.3.3.1不飽和聚酯樹脂的固化2.3.3.2固化工藝控制2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制89第89頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3.1.1膠液準(zhǔn)備膠液的主要工藝指標(biāo)是：膠液粘度；凝膠時(shí)間。膠液粘度：表征流動(dòng)特性，粘度控制在0.2～0.8Pa.s之間，一般用稀釋劑調(diào)節(jié)

粘度過高不易涂刷和浸透增強(qiáng)材料，粘度過低，在樹脂凝膠前發(fā)生膠液流失，使制品出現(xiàn)缺陷。

2.3手糊成型工藝2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3手糊成型工藝90第90頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五凝膠時(shí)間：

指在一定溫度條件下，樹脂中加入定量的引發(fā)劑、促進(jìn)劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去流動(dòng)性，變成軟膠狀態(tài)凝膠所需的時(shí)間。一般采用引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量調(diào)節(jié)。凝膠過快—來不及操作，制品交聯(lián)太嚴(yán)重、收縮大、發(fā)脆。

凝膠過慢—增加了生產(chǎn)周期，且易發(fā)生流膠。影響凝膠時(shí)間的主要因素：

⑴引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量。引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量大，凝膠時(shí)間縮短；⑵膠液體積的影響。膠液體積越大，熱量不易散失，凝結(jié)快；⑶環(huán)境溫度、濕度的影響氣溫越高，凝結(jié)越快濕度越小，凝結(jié)越快⑷制品表面積影響制品表面積大，凝結(jié)快。2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備91第91頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五樹脂膠液配制：(1)不飽和聚酯樹脂膠液配方及配制

配方：見P23，表2－12

凝膠時(shí)間與環(huán)境溫度、促進(jìn)劑用量關(guān)系見P23表2-11。實(shí)際生產(chǎn)過程中一般用促進(jìn)劑摻加量來調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備92第92頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五引發(fā)劑作用：

控制反應(yīng)速度，使樹脂最終反應(yīng)完全（一般為過氧化物）。起固化劑的作用。促進(jìn)劑的作用：

促使引發(fā)劑降低引發(fā)溫度，在較低溫度下分解產(chǎn)生大量游離基，加快反應(yīng)速度，降低引發(fā)劑用量。膠液配制方法：按配方比例將引發(fā)劑或促進(jìn)劑的一種先與樹脂攪拌均勻，再加入另一種攪勻。切忌同時(shí)加入。否則會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，生成硬塊。2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

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2.3.1原材料準(zhǔn)備93第93頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五(2)環(huán)氧樹脂膠液配制

常見配方見表2－13配制方法：先將稀釋劑及其他輔助劑與樹脂攪勻，使用前加入固化劑攪勻。作業(yè)：1、什么是凝膠時(shí)間？

2、影響不飽和聚酯樹脂凝膠時(shí)間的因素有哪些？2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備94第94頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1.2增強(qiáng)材料準(zhǔn)備a.纖維表面處理（熱處理或化學(xué)處理）；b.使用前烘干處理；c.按樣板下料。下料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：P241、布的方向性2、拼縫應(yīng)各層錯(cuò)開3、對(duì)圓形制品，布的45°方向變形能力好，可沿此方向裁成布條糊制。4、注意經(jīng)濟(jì)使用2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備95第95頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1.3膠衣糊準(zhǔn)備膠衣樹脂種類很多，應(yīng)根據(jù)使用條件進(jìn)行選擇。33號(hào)膠衣樹脂（間苯二甲酸型膠衣樹脂）,耐水性好;36PA膠衣樹脂,自熄性膠衣樹脂（不透明）;39號(hào)膠衣樹脂,耐熱自熄性膠衣樹脂;21號(hào)膠衣樹脂（新戊二醇型）,耐水煮、耐熱、耐污染、柔韌、耐磨膠衣。膠衣樹脂的配制33號(hào)膠衣樹脂100份（重量百分比wt％）50％過氧化環(huán)己酮二丁酯糊（引發(fā)劑H）白色4份6％萘酸鈷苯乙烯溶液（促進(jìn)劑E）紫色2～4份膠衣樹脂性能指標(biāo)：P252.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

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2.3.1原材料準(zhǔn)備96第96頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1.4手糊制品厚度與層數(shù)的計(jì)算（1）制品厚度預(yù)測(cè)t＝m×kt——制品厚度（mm）；m——單位面積材料質(zhì)量，kg/m2；k——厚度常數(shù)，mm/kg.m-2

，即每1kg/m2材料的厚度；可在表2-14中查得。

原材料愈重（比重愈大），k值愈小。t總＝t1＋t2＋t3其中：t總為制品總厚度；t1、t2、t3分別是材料1、2、3提供的厚度。P25例題2.1、2.2。2.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備97第97頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五（2）鋪層層數(shù)的計(jì)算若有填料時(shí)，kT是厚度常數(shù)，c2是填料與纖維質(zhì)量比。則：A-制品總厚度；mf-纖維單位面積質(zhì)量；kf-纖維的厚度常數(shù)；kr-樹脂的厚度常數(shù)；c-樹脂與纖維的質(zhì)量比；n-增強(qiáng)材料的鋪層層數(shù)。例題2.3。對(duì)中堿纖維布：0.4厚mf=0.340Kg/m2

0.2厚mf=0.230Kg/m22.3.1原材料準(zhǔn)備2.3

手糊成型工藝>>

2.3.1原材料準(zhǔn)備98第98頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2糊制2.3.2.1表面層（膠衣層）

一般采用加了顏料的膠衣樹脂制作，也可用普通樹脂制作，需用玻璃纖維表面氈增強(qiáng)防裂。表面層的作用已作過介紹：形成富樹脂層、光潔美觀、耐侵蝕、耐水、耐酸堿、耐候等。厚度控制：0.25～0.5mm，單位面積用膠300～500g/m2。操作方法：a、刷涂(需兩遍垂直涂刷，一遍基本固化后再刷另一遍，開始凝膠時(shí)鋪纖維氈)。b、噴涂。2.3.2糊制2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制99第99頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五影響膠衣噴涂的因素：P27（1）觸變指數(shù)的影響

用噴射距離調(diào)節(jié)（也可用壓力調(diào)節(jié)）。距離400～500mm，壓力0.4～0.5MPa。（2）溫度的影響 控制膠衣樹脂溫度25-30℃。（3）膠衣層中氣泡的影響

嚴(yán)禁混入氣泡。（4）苯乙烯含量的影響

噴涂時(shí)苯乙烯揮發(fā)可造成固化不好，應(yīng)注意。（5）水分影響

膠衣層中嚴(yán)禁水分混入，包括樹脂中和模具上。2.3.2糊制2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制100第100頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2.2鋪層控制鋪層的拼接形式搭接產(chǎn)品外形發(fā)生變化對(duì)接外形較好，制品平直（有交錯(cuò)接與梯形接）

2.3.2.3鋪層二次固化拼接對(duì)于較厚的制品，由于樹脂固化放熱量大，易產(chǎn)生產(chǎn)品的變形與分層。應(yīng)分兩次鋪層固化。一般δ>7mm時(shí)，需分兩次鋪層固化。（實(shí)驗(yàn)中注意?。┤鐖D2-3、2-4。在接縫區(qū)加一層附加布增強(qiáng);接縫距離S一般控制在1～2cm。2.3.2糊制2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制101第101頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2糊制2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制102第102頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2糊制鋪層2次固化的拼接方法：

先按一定鋪層錐度糊制各層，使其形成階梯形，達(dá)到一定厚度后（不超過7mm），在階梯上鋪放一層“無膠平紋玻璃布”。固化后撕去該層玻璃布并保證拼接面的粗糙度和清潔。然后糊以下各層。2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制103第103頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2糊制

對(duì)于大表面制品糊完后應(yīng)覆蓋玻璃紙或薄膜，使與空氣隔絕。2.3

手糊成型工藝>>

2.3.2

糊制104第104頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3固化2.3.3.1不飽和聚酯樹脂的固化分為：凝膠階段定型階段（硬化階段）熟化階段（完全固化階段）固化線型分子交聯(lián)變成網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的過程。

加入引發(fā)劑后，引發(fā)劑在一定條件下可以產(chǎn)生游離基，游離基是一種活性很高的物質(zhì)，可以把樹脂中的雙鍵打開，從而達(dá)到聚合交聯(lián)的目的。2.3.3固化2.3

手糊成型工藝>>

2.3.3

固化105第105頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五

因?yàn)橐l(fā)劑一般在60℃以上才能分解出游離基，因此常溫固化時(shí)必須加入促進(jìn)劑，降低其分解溫度。

引發(fā)劑用量對(duì)產(chǎn)品性能的影響用量過大：反應(yīng)速度過大，放熱量大，導(dǎo)致樹脂急劇固化，收縮嚴(yán)重，產(chǎn)生裂紋。同時(shí)影響聚合鏈長度，分子量降低，力學(xué)性能下降。用量過?。翰蛔阋允箻渲袒耆?.3.3固化2.3

手糊成型工藝>>

2.3.3

固化106第106頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3.2

固化工藝控制固化度：樹脂固化反應(yīng)的程度，用百分率表示常用丙酮萃取法測(cè)定。手糊制品的成型工藝條件：

溫度15℃以上，濕度小于80％。利用上述工藝條件及合理的配方，才能使樹脂固化達(dá)到要求的程度。2.3.3固化2.3

手糊成型工藝>>

2.3.3

固化107第107頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五一般手糊制品24h脫模（巴氏硬度15～30時(shí)）；8天即可使用。聚酯玻璃鋼的強(qiáng)度一般到1年后才能穩(wěn)定。（時(shí)間與強(qiáng)度關(guān)系見表2-15）。因此，許多制品室溫固化后，為加速其強(qiáng)度發(fā)揮，需進(jìn)行后固化處理（放置24小時(shí)后進(jìn)行）。環(huán)氧玻璃鋼后固化處理溫度<150℃。聚酯玻璃鋼后固化處理溫度50℃～80℃。2.3.3固化2.3

手糊成型工藝>>

2.3.3

固化108第108頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制2.3.4.1影響制品質(zhì)量的因素組分質(zhì)量；成型與固化過程；制品輔助加工。手糊制品存在的主要質(zhì)量問題見P29。產(chǎn)生缺陷的原因：纖維方面：樹脂基體方面：施工作業(yè)方面：固化工藝方面：其他方面：2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制2.3

手糊成型工藝>>

2.3.4

手糊工藝質(zhì)量控制109第109頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.4.2質(zhì)量控制在工廠車間，制定質(zhì)量控制制度時(shí)參考。包括3方面：

成型工藝過程控制原材料質(zhì)量控制成品質(zhì)量檢驗(yàn)2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制110第110頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.3.4.3手糊成型易發(fā)生的缺陷及防止措施1、膠衣缺陷的防止措施表2-16、17、182、制品皺縮表2-193、翹曲變形表2-204、制品表面發(fā)粘原因1：

空氣濕度太大，水對(duì)樹脂起阻聚作用。解決辦法：

（1）在樹脂中加入0.02％左右的液體石蠟；

（2）在樹脂中摻加5％的異腈酸酯；（3）制品表面覆蓋薄膜隔絕空氣；2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制111第111頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五原因2：引發(fā)劑、促進(jìn)劑的比例弄錯(cuò)或失效，更換引發(fā)劑、促進(jìn)劑。5、制品內(nèi)氣泡太多原因1：樹脂用量過多解決辦法：

1、控制膠含量2、注意拌合方式原因2：樹脂粘度過大解決辦法：

1、適當(dāng)增加稀釋劑2、提高環(huán)境溫度原因3：增強(qiáng)材料選擇不當(dāng)解決辦法：

選用浸透性好的無捻玻璃布2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制112第112頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五6、流膠原因3：原因2：原因1：樹脂粘度太小，可加入2～3％的活性氧化硅。

配料不均勻，

充分?jǐn)嚢?。固化劑用量不足?/p>

適當(dāng)調(diào)整固化劑用量。作業(yè)：1、膠衣裂紋產(chǎn)生的主要原因有哪些？

2、手糊制品表面發(fā)粘的原因及解決辦法是什么？2.3.4手糊工藝質(zhì)量控制113第113頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五2.4.1概述是為改進(jìn)手糊成型工藝而開發(fā)的一種半機(jī)械化成型工藝,是手糊工藝的變形。按噴射動(dòng)力分：氣動(dòng)型和液壓型按膠混合形式分：內(nèi)混合型、外混合型、先混合型2.4噴射成型工藝及設(shè)備玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂加熱引發(fā)劑促進(jìn)劑靜態(tài)混合切割噴槍噴射成型模具輥壓固化脫模圖2-7噴射成型工藝流程2.4

噴射成型工藝及設(shè)備114第114頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝圖2-8氣動(dòng)型噴射圖2-9液壓型噴射氣動(dòng)型噴射部分樹脂和引發(fā)劑容易擴(kuò)散到周圍空氣中，因此目前較少使用。2.4噴射成型工藝及設(shè)備115第115頁，共160頁，2023年，2月20日，星期五第二章手糊成型工藝