玻璃钢原材料

玻璃钢原材料一、概述60多年历史，从简洁的手糊制作进展成为今日的微机把握操作。产品性能各异，种类繁多，普及我们生活的各个角落。一、玻璃纤维1、玻璃纤维是以玻璃为原料，在高温熔融状态下拉丝而成。其直径一般为0.5-30材料，主要供给强度。2、分类、性能及制品按化学成分分为无碱、中碱、高碱玻璃纤维。分别用E、C、A表示。E玻强度高，耐碱、耐水、耐热性、电绝缘性好，耐酸性差些；CA玻耐酸性较好，E2.5，我公司用的外表毡、短切毡、缠绕纱、无碱布，都属于E玻。少局部玻纤布属中碱布。玻纤制品不能受潮，7层。常见制品――、缠绕纱其按生产工艺方式分为直接纱和间接纱〔合股纱2400Tex。、短切毡：有50-70mm300g/㎡、450g/㎡。380g/㎡、450g/㎡。、玻纤布：玻璃纤维外表毡特有的生产工艺,打算其具有外表平坦纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.外表毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消退气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合,能掩盖布纹,,同时增加层间剪切强度和外表韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品.产品适用于玻璃钢手糊成型，缠绕成型，拉挤型材，连续平板，真空吸附成型等工艺。分：中碱布―――0.2：180g/㎡；0.4：360g/㎡无碱布―――0.4：400g/㎡；0.6：570g/㎡等。、外表毡：玻璃纤维外表毡特有的生产工艺,打算其具有外表平坦纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.外表毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消退气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合,能掩盖布纹,,同时增加层间剪切强度和外表韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品.产品适用于玻璃钢手糊成型，缠绕成型，拉挤型材，连续平板，真空吸附成型等工艺。规格：30g/㎡，50g/㎡等。腐、防渗作用。二、树脂饱和聚脂树脂。1、不饱和聚脂树脂的分类不饱和聚脂树脂的分类通常分为通用型、耐热型、耐化学腐蚀型、光稳型、A型、乙烯基型。常用牌号中，192N、P65－901，191、189、886都属于邻苯型树脂，多用于构造层制作；2028、972属于间苯型，既可作内衬也可作构造层用；9503为对苯型；3301、197、382、941A型，用于内衬制作，用于耐化学腐蚀要求高的地方；470、430、590、3201、MFE-2、W2-1属于乙烯基型或改进型树脂，用于耐化学腐蚀、耐温要求更高的场合；2028、382、976A属于食品级树脂，用于制作输送或存放自来水或食品的玻璃钢管道或容器。X-41属于二甲苯型树脂，用于内衬制作。2、不饱和聚脂树脂的固化〔也叫催化剂、固化剂〕和促进剂，使树脂在常温下固化。固化特征表现为树脂从粘稠状凝胶不溶不熔的固体，同时伴有发热现象。4％；促进剂：萘酸钴、环烷酸钴，用量小于4％；NN－二甲基苯胺，10％苯乙2％。三、关心材料着色剂〔如颜料糊，耐磨剂〔石英粉，金刚粉等，阻燃剂〔卤化物加刚度的加石英砂、抗静电剂〔石墨〕等。玻璃纤维glassfiber用熔融玻璃制成的极细的纤维，绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好，机械玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber或fiberglass 、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最终形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增加材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。玻璃纤维之特性：玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为构造用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有松软性，故协作树脂赐予外形以后最终可以成为优良之构造用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，进展速度亦遥遥领先其特性列举如下：(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。(2)弹性系数高，刚性佳。弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸取冲击能量大。为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。吸水性小。尺度安定性，耐热性均佳。加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。透亮可透过光线.与树脂接着性良好之外表处理剂之开发完成。价格廉价。玻璃纤维的分类：玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。生产玻璃纤维的主要原料是：石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成纤维；一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒，再以多种方式加热重熔后制成直径为 3～80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通称长纤维。辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维，称为玻璃棉。玻璃纤维经加工，可制成多种形态的制品，如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。(见表)，ES级为特别纤维，虽然产量小，但很重要，因具有超强度，主要用于军事防范，如防弹箱等；C级E级更具耐化学性，用于电池隔离板、化学滤毒器；A级为碱性玻璃纤维,玻璃纤维- 主要成分 其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，依据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维〔氧化钠0％～2％，属铝硼硅酸盐玻璃〕、中碱玻璃纤维〔氧化钠8％～12,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃〕〔13％以〕。玻璃纤维- 特性,原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐，隔热、隔音性好(特别是玻璃棉)，抗拉强度高，电绝缘性好〔如无碱玻璃纤维〕。但性脆，耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。还可作为增加材料，用来制造增加塑料〔见彩图〕或增加橡胶、增加石膏和增加水泥等制品。用有机材料被覆玻璃纤维可提高其柔韧性，用以制成包装布、窗纱、贴墙布、掩盖布、防护服和绝电、隔音材料。生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前国际上已经1、E-玻璃亦称无碱玻璃，是一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能，广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维，它的缺点2、C-玻璃亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱10%～20%的中碱玻璃纤维含确定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外，中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维外表毡等，也用于增加沥青屋面材料，但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半〔60%〕，广泛用于玻璃钢的增加以及过滤织物，包扎织物等的生产，由于其价格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量86000MPa，比E-玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全4、AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增加水泥而研制的。5、A玻璃亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很6、E-CR玻璃是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维，其耐水性比无碱玻纤改善7～87、D玻璃亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。除了以上的玻璃纤维成分以外，近年来还消灭一种的无碱玻璃纤维，它完全不含硼，从而减轻环境污染，但其电绝缘性能及机械性能都与传统E玻璃相像。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，据称在作玻璃钢增加材料方面也有潜力。此外还有无氟玻璃纤维，是为环保要求而开发出来的改进型无碱玻璃纤维。玻璃纤维制品品种与用途1、无捻粗纱无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为：无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻12～23μm。无捻粗纱的号数从1509600号〔tex〕。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，如缠绕、拉挤工艺，因其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物，在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。〔1〕喷射用无捻粗纱适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备如下性能：①良好的切割性，在连续高速切割时产生的静电少；②无捻粗纱切割后分散成原丝的效率要高，也即分束率高，通常要求90%以上；③短切后的原丝具有优良的覆模性，可掩盖在模具的各个角落；④树脂浸透快，易于被辊子辊平并易于驱除气泡；⑤原丝筒退解性能好，粗纱线密度均匀，适合于各种喷枪及纤维输送系统。喷射用无捻粗纱都是由多股原丝200根玻纤单丝。〔2〕SMC用无捻粗纱SMC浴缸、水箱板、净化槽、各种座椅等。SMCSMC片材lin(25mm)的长度，分散在树脂糊中，因此对SMC用无捻粗纱的要求是短切性好，毛丝少，抗静电性优良，在切割时短切丝不会粘附在刀辊SMC而言，无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透SMC2400tex，少数状况下也有用4800tex的。〔3〕缠绕用无捻粗纱缠绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。缠绕用无捻粗纱的号数从12009600号，缠绕大型管道及贮罐多倾向于直接无捻粗纱，如4800tex的直接无捻粗纱。对缠绕用无捻粗纱的要求如下：①成带性好，呈扁带状；②无捻粗纱退解性好，在从纱筒退解时不脱圈，不形成“鸟巢“状乱丝；③张力均匀，无悬垂现象；④线密度均匀，一般±7%；⑤无捻粗纱浸透性好，从树脂槽通过时易为树脂润湿及浸透。〔4〕拉挤用无捻粗纱拉挤用于制造断面全都的各种型材，其特点是玻纤含量高，单向强度大。拉挤用无捻粗纱可以是多股原丝并合的也可以是直接的无捻粗纱，其线密度范围为11004400号。各种性能要求与缠〔5〕织造用无捻粗纱无捻粗纱的一个重要用途是织造各种厚度的方格布或单向无捻粗纱织物，它们大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。对强造用无捻粗纱有如下要求：①良好的耐磨性；②良好的成带性；③织造用无捻粗纱在织造前需经强制烘干；④无捻粗纱张力均匀，悬垂度应符合确定标准；⑤无捻粗纱退解性好；⑥无捻粗纱浸透性好。〔6〕预型体用无捻粗纱在预型体工艺中，无捻粗纱被短切并喷附在预定外形的网上，同时喷少量树脂使纤维网固定成形，然后将成形的纤维网片移入金属模具中，注入树脂热压成形，即得制品。对于这种工艺的无捻粗纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本一样。2、无捻粗纱织物〔方格布〕方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度主要在织物的经纬方向上，对于要求经向或纬向强度高的场合，也可以织成单向方格布，它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱。对方格布的质量要求如下：①织物均匀，布边平直，布面平坦呈席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等；②经、纬密，面积重量，布幅及卷长均符合标准；③卷绕在结实的纸芯上，卷绕整齐；④快速、良好的树脂透性；⑤织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应到达要求。用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低，耐压和疲乏强度差。3、玻璃纤维毡片〔1〕短切原丝毡将玻璃原丝〔有时也用无捻粗纱〕切割成50mm长，将其随机但均匀地铺陈在网带上，随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如下：①沿宽度方向面积质量均匀；②短切原丝在毡面中分布均匀，无大孔眼形成，粘结剂分布均匀 ；③具有适中的干毡强度；④优良的树脂浸润及浸透性。〔2〕连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出8字形铺敷在连续移动网带上，经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的，故其对复合材料的增加效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增加热塑料〔GMT〕等工艺中。〔3〕外表毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层，这一般是用中碱〔C〕制成，故赐予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性，同时由于毡薄、玻纤直径较细之故，还可吸取较多树脂形成富树脂层，遮住了玻璃纤维增加材料〔如方格布〕的纹路，起到〔4〕针刺毡针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预先放置在传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进展针刺，针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形成三维构造。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物，这种针刺毡有绒毛感。其主要用途包括用作隔热隔声材料 、衬热材料、过滤材料，也可用在玻璃钢生产中，但所制玻璃钢强度较低，使用范围有限。另一类连续原丝针刺毡，是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上，经针板针刺，形成纤维相互勾连的三维构造的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增加热塑料可冲压片材的生产。〔5〕50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡，前者可在假设干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡，后者则在确定程度上代替连续原丝毡。它们的共同优点是不含粘结剂，避免了生产过程的污染，同时浸透性能好，价格较低。4、短切原丝和磨碎纤维〔1〕短切原丝短切原丝分干法短切原丝及湿法短切原丝。前者用在增加塑料生产中，而后者则用于造纸。用于玻璃钢的短切原丝又分为增加热固性树脂〔BMC〕用短切原丝和增加热塑性树脂用短切原丝两大类。对增加热塑性塑料用短切原丝的要求是用无碱玻璃纤维，强度高及电绝缘性好，短切原丝集束性好、流淌性好、白度较高。增加热固性塑料短切原丝要求集束性好，易为树脂很快浸透，具有很好的机械强度及电气性能。〔2〕磨碎纤维磨碎纤维系由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。磨碎纤维主要在增加反响注射工艺〔RRIM〕制品、模具等制品时用作树脂的填料用以改善外表裂纹现象，降低模塑收5、玻璃纤维织物以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。〔1〕玻璃布我国生产的玻璃布，分为无碱和中碱两类，国外大多数是无碱玻璃布。玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。中碱玻璃布主要用于生产涂塑包装布，以及用于耐腐蚀场合。织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线构造和织纹所打算。经纬密度又由纱构造和织纹打算。经纬密加上纱构造，就打算了织物的物理性质，如重量、厚度和断裂强度等。有五种根本的织纹：平〔2〕玻璃带玻璃带分为有织边带和无织边带〔毛边带〕主要织防腐是平纹。玻璃带常用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件。〔3〕单向织物单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物。其特点是在经纱主向上具有高强度。立体织物立体织物是相对平面织物而言，其构造特征从一维二维进展到了三维，从而使以此为增加体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。它是随着航天、航空、兵器、船舶等部门的特别需求进展起来的，目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器械等部门。主要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。立体织物的外形有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。异形织物异形织物的外形和它所要增加的制品的外形格外相像，必需在专用的织机上织造。对称外形的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可以制成箱、船壳等不对称形状。〔6〕槽芯织物槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面外形可以是三角形或矩形。〔7〕玻璃纤维缝编织物亦称为针织毡或编织毡，它既不同于一般的织物，也不同于通常意义的毡。最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。缝编织物的优点如下：①它可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度，张力下的抗脱层强度以及抗弯强度；②减轻玻璃钢制品的重量；③外表平坦使玻璃钢外表光滑；④简化手糊操作，提高劳动生产率。这种增加材料可以在拉挤法玻璃钢及RTM中代替连续原丝毡，还可以在离心法玻璃钢管生产中取代方格布。6、组合玻璃纤维增加材料70年月以来，消灭了把短切原丝毡、连续原丝毡、无捻粗纱织物和无捻粗纱等，按确定的挨次组合起来的增加材料，大体有以下几种：〔1〕+无捻粗纱织物〔2〕短切原丝毡++〔3〕短切原丝毡++〔4〕+随机无捻粗纱〔5〕短切原丝毡或布+〔6〕+外表毡〔7〕+单向无捻粗纱或玻璃细棒+玻璃布7、玻璃纤维湿法毡玻璃纤维无纺布系列产品起源于欧洲，后引入美国、日本、中国等国家。我国先后建立几条大型生产线，主要技术来自于德国技术如常州的中目前，国内玻璃纤维湿法毡主要分类：〔1〕屋面毡用于改性沥青防水卷材、彩色沥青瓦等防水材料的基材 ；〔2〕管道毡用于石油、天然气管道的包覆，与沥青结合防止地下管道腐蚀；〔3〕外表毡玻璃钢制品的塑形和外表抛光；〔4〕贴面毡用于墙面和天花板，可以防止涂料的开裂、橘皮，多用〔5〕地板毡用作PVC〔6〕地毯毡用作方块地毯的基材；〔7〕覆铜板毡贴附于覆铜板可增加其冲、钻性能；〔8〕蓄电池隔板毡用作铝酸蓄电池隔板毡的基材；不饱和聚酯树脂190～220直至到达预期的酸值)般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。UP。不饱和聚酯树脂性能特点：常压下成型，工艺性能灵敏，特别适合大型和现场制造玻璃钢制品。固化后树脂综合性能好。力学性能指标略低于环氧树脂，但优于酚醛品种多，适应广泛，价格较低。接触对身体安康不利。不饱各聚酯树脂的物理和化学性质1、物理性质不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11～1.20左右，固化时体积收缩率较大，固化树脂的一些物理性质如下：⑴耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50～60℃，一些耐热性好的树脂则可达120α〔130～150×10-6⑵力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。⑷介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。2羟基。烯共聚交联后，则可以大大地降低水解反响的发生。聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物[MgO，CaO，Ca(OH)2等]0.1～1.0Pa·s103Pa·s以上，直至成为不能流淌的、不粘手的类似凝胶状物。树脂处于这一状态时并未交联，在适宜的溶剂中仍可溶解，加热时有良好的流淌性不饱和聚酯树脂构造与性能的关系〔〕〔简称邻苯型〕、间苯二甲酸型〔简称间苯型、双酚A型和1聚酯树脂制得的玻璃纤维增加塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍2、双酚A双酚A而降低了酯键密度；双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空360链的端部，双键格外活泼，固化时不受空间障碍的影响，可在有机过氧化物引发下，通过相邻分子链间进展交联固化，也可与单体苯乙烯其聚固化 R基团可以屏蔽酯键，提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定少35%～50%左右，这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性；4〔HET酸酐〕作为饱和二元酸〔酐〕上些介质中耐