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增强材料
C、以纤维外观分类 有连续纤维，其中有无捻粗纱及有捻粗纱(用于纺织)；
短切纤维；空心玻璃纤维；玻璃粉及磨细纤维等。
无捻粗纱
短切纤维
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玻璃粉
• 2. 玻璃纤维的结构及主要化学成分
网络结构假说：玻硼璃氧是三由面二体氧相化互硅连的成四不面规体则三、维铝网氧络三面，体网或络 间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。 二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网 络改性物。
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第一节 手糊成型工艺概述
(3)交通产品:汽车车壳、电动车壳、机器盖、保险 扛、大型旅游车外板、冷藏车、工程车、高尔夫 球车、汽车卫生间、消防车、火车箱内板、火车 门窗、火车卫生间、地铁车箱、路标等。
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第一节 手糊成型工艺概述
(4)防腐产品:各种油罐、酸罐、水泥槽内防腐衬层、 钢罐内防腐层、管道、管件、地下罐的外防腐层、 地面用格栅等。
热压釜成型以及树脂传递 模塑(RTM)和反应注射模 塑(RIM)成型等。
3
第一节 手糊成型工艺概述
1.3 手糊成型工艺工序
(1)增强材料剪裁 (2)模具准备 (3)涂刷脱模剂； (4)喷涂胶衣 (5)成型操作 (6)脱模 (7)修边 (8)装配
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第一节 手糊成型工艺概述
5
第一节 手糊成型工艺概述
含碱0.05％以下
含碱11.5-12.5％左右
含碱大于15％
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增强材料
B、以单丝直径分类
玻璃纤维单丝呈圆柱形，以其直径的不同可以分成几种： 粗纤维： 30μm；初级纤维：20μm 中级纤维：10μm～20μm； 高级纤维：3μm～10μm(亦称纺织纤维)； 超细纤维：单丝直径小于4μm。
单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异，而且影响到 纤维的生产工艺、产量和成本。一般5μm－10μm纤维作为 纺织制品用；10μm－14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、 短切纤维毡等较为适宜。
•短切毡分无碱玻纤短切毡和中碱玻纤短切毡两种。
• 无碱毡耐水性、电性能及透光性均较好，所以，多用于造船 业、电器制品、水箱及透明板等。价格较贵。中碱毡价格较 低，一般用于通用FRP产品中。
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增强材料
• 近几年来国内已有多家生产厂引进国外先进的短 切毡技术。如：重庆玻纤厂、珠海玻纤厂、浙江 桐乡玻纤厂以及最近投产的山东泰安玻纤厂都有 大批量生产投放市场。
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
EC10 40×60
由40号的玻璃原丝共60 股络制而 成的，它的总线密度仍为2400 号。 • 无捻粗纱的号数 由150 号到9600 号
•
无捻粗纱的种类： ①喷射专用、②SMC 片状模塑料专用、 ③缠绕专用、④拉挤专用、⑤织造专用
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增强材料
• ⑵ 无捻粗纱布（方格布）
• SiO2 54.1% 、（网络形成剂） • Al2O3 14.6%、(抑制硼硅酸盐分相、提高化学稳定性） • B2O3 8.8%、(网络形成剂、降低硅酸盐玻璃熔融温度) • MgO 4.6%、（改善玻璃纤维的机械强度、化学稳定性及耐
热性，以白云石引入） • CaO 16.6%、（降低玻璃熔体的高温粘度，提高绝缘性能） • Na2O＋K2O 0.8%（降低玻璃的熔制温度和玻璃液粘度，改
•主要用在隔热材料、隔声材料、过滤材料，一般制品强度不高。
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增强材料
• (5)、(6)都属于短切原丝毡，表示方法： • 毡片生产商及毡片类型编码标记+破折号+玻璃代号
及玻璃原丝的线密度值+单位面积毡片质量+毡片宽 度。
E无碱玻璃，40表示构成短切毡的短切原丝线密度为40 号，450表示短切毡片面积质量为450g/m2，125表示 毡宽为125cm。
优点：该 度类 下布 将表蜡面除含去蜡。，用使加捻用布前制应作在的一玻定璃温
钢，表面平整、气密性好
•缺点：但价格较贵，不易浸透树脂。增厚效果差。
在手糊工艺中加捻布30 比无捻布用得少。
(4) 短切毡
• 将玻璃原丝切割成50mm长的短纤维，将其随机但均 匀地铺陈在网带上，随后施以PVAC乳液粘结剂或 撒布聚酯类粉末粘结剂经加热固化后粘结成短切毡。
等。
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增强材料
• 3.2 玻璃纤维制品介绍
• ⑴无捻粗纱
由无捻纺纱机把拉丝得到 的原纱平行并股卷成筒形。
• 无捻粗纱的表示： •玻璃种类+纤维种类+单丝的公称直径+无捻粗纱的总的线密度。
• 例： 无碱玻璃 EC10 2400
总的线密度（tex,g/km ）
连续纤维单丝
公称直径(µm)
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增强材料
玻璃纤维结构21 示意图
增强材料
玻璃纤维的主要化学成分
• 玻璃纤维的化学组成主要是
二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、 氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低 玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主 要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电绝缘性 和化学稳定性会相应的降低
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增强材料
(6)针刺毡
• 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 先放置的传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进行针刺， 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 成三维结构，所有底材可以是玻纤或其他纤维的稀疏织物， 这种针刺毡有绒毛感，面积质量为300~350g/m2。
• 另外，美国欧文斯·康宁公司、日本日东纺、韩 国公司等在国内均有代理商销售。
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(5)表面毡
增强材料
•表面毡是用于FRP产品表面的，在手糊工艺之中， 复合在FRP产品的表面层可以获得富树脂层，并具 有光洁表面。这是因为表面毡是用直径为l0~20μm 的单丝随机交替铺成，很薄。
• 一般单重为30g／m2和50g／m2两种。对表面要求 耐水、耐腐蚀产品，使用表面毡可获得良好的效果。
• 原丝直径10~12μm，含胶3~6％原丝集束50或100根， 幅宽1.02m、2.04m、3.06m，面积质量范围 150~900g/m2，用的最多的450g/m2
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增强材料
•短切毡对树脂浸透性最好，气泡容易排除，变形性 好，施工方便，制品里的含胶量(即：树脂含量)高 (含胶量为60％一80％)，所以防渗效果好，在防水 制品、耐腐蚀制品中作为防渗漏层被大量采用。国 内用量逐年增加。
• 四轴织物 角度 ±45°、 0 ° 90 °
• 以上任何一种和短切玻璃纤37 维或碳纤维毡缝合起来
增强材料
缝编毡的优点： 提高玻璃钢的力学性能指标
• 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 度及抗弯强度；
• 没有层间纱线的相互磨损降低力学性能； • 可以降低玻璃钢树脂含量提高材料强度 • 当玻璃钢受到冲击负荷时，缝编用聚酯纱线起阻止裂纹蔓延扩
增强材料种类
玻璃纤维、碳纤维 与石墨纤维、硼纤 维、芳纶纤维等
物理形态：纤维状、片状、颗粒状增强材料等
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第二节 原材料选择
2.1.1 手糊成型对增强材料的要求
•①增强材料易被树脂浸透；
•②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成 型要求；
•③气泡容易排出； •④能够满足制品使用条件的物理化学性能要求； •⑤价格合理、来源丰富。
展的作用，层间剪切问题减少 • 各层之间不易分层，造船工业检测报告显示相对于方格布玻璃
钢板的强度增加65％，刚度增加40％。
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增强材料
加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻 璃网络的一部分，改善玻璃的某些性质和工艺性。
玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维 物理和化学性能的要求，具有良好的化学稳定性； 另一方面要满足制造工艺的要求，如合适的成型 温度、硬化速度及粘度范围。
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增强材料
• E玻璃－电绝缘玻璃，主要成分为
善拉丝作业） • 辅助原料：助熔剂，萤石；澄清剂：芒硝(Na2SO4)
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增强材料
3. 玻璃纤维制品 3.1 分类
各种玻璃纤维毡
• 常用的玻纤增强材料有无纺制品和纺织制品两类
纱线和织物
• 连续纤维纺织品分为无捻结构和有捻结构两类 • 无捻产品：无需进行纺织加工的原丝、复丝、膨
体粗纱和膨体粗纱织物
• 有捻结构：原丝，单股或多股初次加捻制成单纱 • 无捻粗纱布、加捻布、短切毡、表面毡、针刺毡
第一章 手糊成型工艺及设备
第一节 手糊成型工艺概述 • 1.1 定义
手糊成型工艺:
手工作业把玻璃纤维织 物和树脂交替铺层在模 具上，然后固化成型为 玻璃钢制品的工艺。
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第一节 手糊成型工艺概述
1.2 手糊成型工艺分类:
• 接触成型:
有简单手糊法 及喷射成型法
• 低压成型： 有压力袋法、真空袋法、
1.4 手糊工艺的优点：
1. 设备简单 2. 投资少、见效快 3. 生产技术简单易学 4. 产品不受尺寸、形状的限制， 大型制品可现场制作。 5. 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好
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第一节 手糊成型工艺概述
但是，手糊工艺也存在许多缺点： ①生产效率低、不适合批量大的产品 ②产品质量不够稳定。 ③生产环境差。
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第一节 手糊成型工艺概述
(5)机械电器设备：机器罩、配电箱、医疗器械外罩、 电池箱、开关盒等。 (6)体育、游乐设备：赛艇、舢板、滑板、各种球杆、 人造攀岩墙、冰车、风帆车、游乐车、碰碰车、碰 碰船、水滑梯、海底游乐设备等。
总之，出于手糊工艺设计自由，可根据产品的 技术要求设计出理想的外观、造型及多种多样、 品种繁多的FRP制品。目前，产品达上万种， 被广泛应用到各个领域，前景看好。