1_玻璃钢基础知识培训教程

1、01什么是复合材料？什么是复合材料？ 由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。基体基体增强体增强体复合复合材料材料= =+ +2基体材料基体材料复合材料中组分中的复合材料中组分中的连续相连续相。基体材料基体材料树脂基体树脂基体金属基体金属基体陶瓷基体陶瓷基体轮胎、玻璃钢轮胎、玻璃钢航天飞机构件航天飞机构件耐高温发动机耐高温发动机3增强体材料增强体材料复合材料中组分中分散的，被基体材料包容的复合材料中组分中分散的，被基体材料包容的增强相增强相。增强体材料增强体材料连续纤维增强连续纤维增强短纤维增强短纤维增强颗粒增强颗粒增强碳纤维增强树脂，玻璃钢碳纤维增强树

2、脂，玻璃钢炭黑颗粒增强橡胶炭黑颗粒增强橡胶尼龙短纤维增强树脂尼龙短纤维增强树脂4复合材料既是复合材料既是材料材料，也是，也是结构结构！同一性同一性u 一体性：一体性：构件加工成型过程中复合材料随之形成构件加工成型过程中复合材料随之形成u 可设计性可设计性：力学、机械性能、热、声、光、电、防：力学、机械性能、热、声、光、电、防腐、抗老化等物理、化学性能腐、抗老化等物理、化学性能u 工艺依赖性工艺依赖性：构件性能对工艺方法、过程、参数依：构件性能对工艺方法、过程、参数依赖性较大赖性较大u 复合效应：复合效应：复合后形成新的性能复合后形成新的性能5什么是什么是“玻璃钢玻璃钢”？ 玻璃纤维增强树脂基复

3、合材料，是一种塑料。树脂树脂玻璃纤维玻璃纤维玻璃钢玻璃钢= =+ +6玻璃钢发展历史玻璃钢发展历史时间时间事件事件1932年年在美国出现树脂基复合材料在美国出现树脂基复合材料1940年年手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩1944年年美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功1945年年二战期间扩展到民用二战期间扩展到民用1946年年纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备1949年年玻璃纤维预混料研制成功

4、玻璃纤维预混料研制成功1950年年真空袋压成型工艺研究成功真空袋压成型工艺研究成功60年代年代玻璃纤维玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用聚酯树脂喷射成型技术得到了应用1961年年片状模塑料片状模塑料(SMC)在法国问世在法国问世1963年年在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产70年代年代树脂反应注射成型树脂反应注射成型(RIM和和RRIM)技术研究成功技术研究成功1972年年美国美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术公司研究成功热塑性片状模型料成型技术80年代年代离心浇铸成型法问世离心浇铸成型法问世7固化反应历程：固化反应历程：

5、树脂主剂树脂主剂+ 固化剂固化剂固化成型聚合物固化成型聚合物促进剂促进剂液液液液固固树脂主剂：树脂主剂： 不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂在玻璃钢成型过程中主要起连续连结增强体材料的作用！树脂在玻璃钢成型过程中主要起连续连结增强体材料的作用！8主要性能参数：主要性能参数：性能参数性能参数单位单位意义意义特征特征工艺关联工艺关联密度密度g/cm3表征单位体积树脂重量表征单位体积树脂重量密度高则重量较重密度高则重量较重固有特性，无固有特性，无关联关联粘度粘度mPas表征树脂流动的难易程度表征树脂流动的难易程度粘度低则较易流动，反之则粘度低则较易流动，反之则较难流动较难流

6、动温度影响较大温度影响较大凝胶时间凝胶时间min表征树脂胶化时间的长短表征树脂胶化时间的长短凝胶时间长则利用操作，但凝胶时间长则利用操作，但会延长工作周期会延长工作周期影响操作时间影响操作时间固化固化-放热放热特性特性-min表征树脂固化过程中的热量表征树脂固化过程中的热量变化变化达某一特定温度达某一特定温度(4050 )后迅速升温后迅速升温现场注胶温度现场注胶温度控制控制9其它性能参数：其它性能参数：l 耐温性耐温性l 耐湿性耐湿性l 抗化学腐蚀性抗化学腐蚀性l 疲劳寿命疲劳寿命l 拉伸性能拉伸性能l 弯曲性能弯曲性能l 冲击韧性冲击韧性l 很好的渗透性很好的渗透性10特性：特性：l耐热性耐

7、热性l力学性能较好力学性能较好l耐腐蚀性能耐腐蚀性能l固化时体积收缩率大固化时体积收缩率大适用于适用于手糊成型手糊成型固化剂：固化剂：过氧化甲乙酮过氧化甲乙酮 促进剂：促进剂：萘酸钴萘酸钴11毒性毒性苯乙烯有毒！苯乙烯有毒！头痛头痛 头晕头晕 食欲减退食欲减退 红血球和血小板减少红血球和血小板减少 高浓度时对黏膜有较强烈刺激作用高浓度时对黏膜有较强烈刺激作用防护防护戴好防护口罩戴好防护口罩 + 保持良好通风保持良好通风 + 注意密封保存注意密封保存12特性：特性：l固化范围广固化范围广l粘附力强粘附力强l收缩性低收缩性低l力学性能优良力学性能优良l良好的耐腐蚀性能良好的耐腐蚀性能真空灌注及真空

8、灌注及模具成型模具成型固化剂：固化剂：胺类固化剂（多元伯胺或聚酰胺）胺类固化剂（多元伯胺或聚酰胺）13毒性毒性环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来源于固化剂！环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来源于固化剂！ 急性毒性。急性毒性。 对皮肤、黏膜的刺激作用。对皮肤、黏膜的刺激作用。 固化剂的过敏作用。固化剂的过敏作用。 固化剂的其他毒害作用。固化剂的其他毒害作用。 将操作区域与非操作区域有意识地划开，尽可能自动化、密闭化，安装通风设施等等。将操作区域与非操作区域有意识地划开，尽可能自动化、密闭化，安装通风设施等等。 加强劳动保护，采用防护手套、服装等办法，尽量避免固化剂与皮肤接触。加强劳动保护，采用防护手

9、套、服装等办法，尽量避免固化剂与皮肤接触。 操作场所及时清扫，保持卫生。操作场所及时清扫，保持卫生。 及时清洗手、脸等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，应请医生处理。及时清洗手、脸等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，应请医生处理。安全操作及防护办法安全操作及防护办法14特性：特性：l低温胶接强度优异低温胶接强度优异l胶层耐磨性好胶层耐磨性好l极高的粘附性极高的粘附性l粘接工艺性较好粘接工艺性较好l改性容易改性容易l耐振动、耐疲劳性能好耐振动、耐疲劳性能好适用于适用于叶片油漆叶片油漆15手糊制作包边手糊制作包边 和修补加强和修补加强模具胶衣层和模具胶衣层和叶片灌注制作叶片灌注制作叶片油漆叶片

10、油漆不饱和聚酯不饱和聚酯环氧树脂环氧树脂聚氨酯聚氨酯基体树脂基体树脂16玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能！玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能！单丝单丝毡毡织物织物无捻粗纱无捻粗纱短切毡短切毡表面毡表面毡连续毡连续毡单轴向布单轴向布双轴向布双轴向布三轴向布三轴向布四轴向布四轴向布分类分类17主要性能参数：主要性能参数：性能参数性能参数单位单位意义意义特征特征工艺关联工艺关联克重克重kg/m2表征单位面积重量表征单位面积重量密度高则重量较重密度高则重量较重固有特性，无关固有特性，无关联联厚度厚度mm表征毡或织物的厚度表征毡或织物的厚度厚度大则铺层设计较厚厚度大则铺层设计较厚必

11、须考虑工艺铺必须考虑工艺铺层层可燃物含量可燃物含量%表征玻纤中杂质的含量表征玻纤中杂质的含量可燃物含量高则杂质含量高可燃物含量高则杂质含量高影响界面强度影响界面强度断裂延伸率断裂延伸率%表征玻纤抗拉程度表征玻纤抗拉程度断裂延伸率高则力学性能较好断裂延伸率高则力学性能较好影响各方向力学影响各方向力学性能设计性能设计18线密度线密度TEX数数(g/km)1200 TEX2400 TEX用途用途缠绕螺纹做根端件缠绕螺纹做根端件19描述描述用途用途 由细玻璃纤维丝制成，克由细玻璃纤维丝制成，克重在重在30100 g/m2之间之间 表面随型，提高表观质量，表面随型，提高表观质量，用于制作阴模表面增强层。

12、用于制作阴模表面增强层。20描述描述用途用途 由约由约50mm长的玻璃纤维丝长的玻璃纤维丝随机均匀铺陈在网带上制成，随机均匀铺陈在网带上制成，克重一般要求在克重一般要求在450 g/m2。 过渡粘接性良好，具有一过渡粘接性良好，具有一定的强度。定的强度。 用于制作阴模表面过渡层。用于制作阴模表面过渡层。21描述描述用途用途由玻璃原丝呈由玻璃原丝呈8字型铺敷在连续字型铺敷在连续移动网带上粘合制成，克重在移动网带上粘合制成，克重在150650 g/m2之间。之间。提高纤维的渗透性，有利于树提高纤维的渗透性，有利于树脂的浸润。脂的浸润。 用于根端增强布铺层辅助导流。用于根端增强布铺层辅助导流。22描

13、述描述用途用途 全部为经纱，用纱线编织而全部为经纱，用纱线编织而成。在经纱方向具有极高的抗成。在经纱方向具有极高的抗拉强度。拉强度。 成型主梁，根端增强成型主梁，根端增强UD棒，棒，蒙皮后缘加强。蒙皮后缘加强。23描述描述用途用途两层粗纱成两层粗纱成45或或90排排列而成的缝编织物列而成的缝编织物 。具有良好的抗剪切性能。具有良好的抗剪切性能。 成型腹板。成型腹板。24描述描述用途用途 三层粗纱按三层粗纱按0 ，45或或90 ，45方向排列。方向排列。既在指定方向上具备优异的既在指定方向上具备优异的抗拉性能，又具备良好的剪切抗拉性能，又具备良好的剪切性能。性能。 成型蒙皮，内外包边。成型蒙皮，

14、内外包边。25描述描述用途用途四层粗纱按四层粗纱按45， 0 ， 90 方向顺序排列。方向顺序排列。既在指定方向上具备优异的既在指定方向上具备优异的抗拉性能，又具备良好的剪切抗拉性能，又具备良好的剪切性能。性能。 成型阴模增强层。成型阴模增强层。26u分类：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、连续分类：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、连续毡），缝编布（单轴向布、双轴向布、三轴向布、毡），缝编布（单轴向布、双轴向布、三轴向布、多轴向布）。多轴向布）。u特点：根据不同力学性能设计要求可灵活组合。特点：根据不同力学性能设计要求可灵活组合。u用途：叶片制造各环节中成型玻璃钢，提供需要用途：叶片制造各环节中成型玻璃钢，提供需要的力学强度。的力学强度。27p 表层材料表层材料玻璃钢玻璃钢p 胶粘剂胶粘剂p 夹芯材料夹芯材料“工字钢工字钢”原理：以极轻的质量大幅提高面内剪切性能！原理：以极轻的质量大幅提高面内剪切性能！成型蒙皮、成型蒙皮、腹板腹板28BalsaBalsa轻木轻木PVCPVC泡沫泡沫产于南美洲的天然树木经产于南美洲的天然树木经过砍伐加工而成，质量特别过砍伐加工而成，质量特别轻，强度优异。轻，强度优异。聚氯乙烯经化工发泡制成，聚氯乙烯经化工发泡制成，成本低，强度高。成本低，强度高。29 轻质轻质 高强高强 防腐防腐 变形