玻璃钢基本生产工艺

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1、玻璃钢基本生产工艺（总4页）本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March玻璃钢基本生产工艺一：概述： 玻璃纤维增强热固性塑料俗称玻璃钢，它主要有增强材料即玻璃纤维和基 体树脂组成，由于我国现在玻璃钢工业发展较快，所以在玻璃纤维和树脂研发 方面都取得较大发展，在普通型玻璃钢原材料工业生产方面，我国玻璃纤维和 树脂产量世界最大，但在特种玻璃纤维和高性能树脂方面，我国与国际上水平 还有较大的差距。本讲内容重点介绍我国玻璃纤维和树脂的种类、性能、玻璃 钢成型工艺、以及做玻璃钢球阀的生产工艺等。二：原材料介绍：1

2、. 玻璃纤维1. 1 一般玻璃纤维组分是二氧化硅为主，同时还有钠、钾、钙等碱土金属，还 有三氧化铝等氧化物。1. 2 玻璃纤维的分类：玻璃纤维根据用途和含碱量的不同进行分类成（1）E玻璃纤维也叫无碱玻璃纤维，它是钙、铝、硼、硅酸盐为基础的玻璃纤维，这种玻璃纤维强度较 高，耐热性和电性能优良，能抗大气侵蚀，化学稳定性也好（不耐酸），（ 2） 中碱玻璃纤维含碱量在，国外没有这种玻璃纤维，主要特点是耐酸性好，但强 度不如无碱玻璃纤维，她主要用于耐腐蚀领域，价格便宜，（3） C 无碱玻璃纤 维叫化学玻璃纤维，耐化学比无碱玻璃纤维好，但国内品种少，且价格贵。（4）有碱玻璃纤维（A玻璃纤维）含碱量高，强度

3、低，对潮气侵蚀较敏感，因 此很少作为增强材料。（5） S 玻璃纤维是一种高强度玻璃纤维，拉伸强度比无 碱玻璃纤维高 33%，但价格贵，（ 6）高硅氧玻璃纤维这种玻璃纤维含二氧化硅 96%以上，耐温达1100C，其增强材料可作为耐烧蚀制品，主要用于火箭、导 弹等。（ 7）其它玻璃纤维，也是特种玻璃纤维，就不介绍了。1. 3 性能：（1） 表观 玻璃纤维由于基本上是光滑的圆柱体，表面积大，故纤维间的 抱合力小，不利于树脂的粘合，所以其表面要用浸润剂处理。（ 2） 它的密度克/立方厘米；（3）力学性能：玻璃纤维的最大特点是拉伸强度高，比同规格的金属高 二倍，但延伸力低，耐磨性差。（4）玻璃纤维是很好

4、的绝缘体。2. 树脂：树脂分为热塑性和热固性二大类，在玻璃钢上应用主要指热固性树脂，它 可以分成环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、其它树脂等。 环氧树脂：凡是含有二个以上环氧基的高聚物统称环氧树脂 环氧树脂分类：按照原材料组分分为双酚型环氧树脂、非双酚型环氧树脂、以 及脂环族环氧树脂和脂肪族环氧树脂等新型环氧树脂，现在环氧树脂生产厂家 一般按GB1630-79标准分类有14大类，比如E型环氧树脂，E-51, E-44是现在 用的较多环氧树脂。环氧树脂性能：（1） 粘接力较强，称为万能胶，（2）树脂固化时没有副产物产生，收缩率低V2%,强度高、绝缘性能优异，吸水率也在以下。（3）稳

5、定 性好，可以长期存放。（4）成型工艺简便。缺点：粘度较高，耐热性差，也没有自熄力。 应用：环氧树脂存放周期长，树脂固化时没有副产物产生，收缩率低，固化后 的制品具有极佳的尺寸稳定性，良好的耐湿性能和高的绝缘性能，因此，目前 环氧树脂统治着高性能复合材料的市场。不饱和聚酯树脂： 定义：有不饱和酸酐和饱和酸酐以及二元醇缩聚反应而成，可以根据不同性质 及不同分子量可以做成各种品质的不饱和聚酯树脂。特点：1）性能良好，粘度、触变性、适用期、气干性等都可以调节。2）有较好的机械性能、耐腐性、电气特性。3）着色自由、外表面可以任意涂装。4）与不同的增强材料、填料组合可以得到不同的特性。5）价格低廉并有降

6、低成本的一系列办法。缺点：1） 中含有较多的苯乙稀单体，对人眼、气管、皮肤有刺激。2）燃性差。3）收缩率大，在 7%-8%。种类：按用途性质分类大致可以分为通用型（G型），耐热型（HE性、HM型）， 耐化学型（ CEE） ,耐燃型，柔性树脂，低挥发型，耐候型，低收缩型，乙稀 基树脂；国外大部分玻璃钢耐腐蚀树脂都采用乙稀基树脂。按成型方法分 为：手糊型、喷射型、胶衣型、袋压型、注射型、冷压型、热压型、缠绕 型、拉挤型等。国内用量最大，生产量最大。酚醛树脂： 定义：有酚类化合物和醛类化合物缩合而成的树脂统称为酚醛树脂。特点：（ 1）固化制品耐高温、特别是高温露晒时老化性能比聚酯树脂好。（2）耐燃性

7、好，（3）密度小克立方厘米。（3）溶剂毒性小，可以用水和酒 精。（ 4）配制工艺比聚酯树脂简单，（ 6）价格也较低，是目前价格最便宜一 种树脂。缺点：（ 1）固化慢，要完全固化需要长时间，常温、常压成型，树脂比不饱和聚酯树 脂慢。（ 2）固化时有副产物析出，通常成型需要高温、高压。（ 3）产品性能脆。（ 4 ）色泽不好，易变色。（ 5）树脂储存期短，需要低温保存。（ 6）耐碱性差。树脂分类：根据催化剂的不同分氨酚醛树脂、镁酚醛树脂、钡酚醛树脂、钠酚醛树 脂。现在使用最多的是351 树脂、 2130树脂、 9430树脂。三玻璃钢成型工艺：目前采用比较多的生产工艺由： 1.糊成型工艺，它的特点是适

8、用于生产机械强度要求不高的大型制品，且数量 不多；优点是操作简便，专用设备少、成型费用低；缺点是质量不够稳定，劳 动条件差，强度较低。手糊成型工艺占我国 80%的玻璃钢市场。2.模压成型工艺，它的特点是适用大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可 以有二个精制表面，价格低廉，容易实现机械化，和自动化，制品外观及尺寸 的重复性好。缺点是压机、模压的设计与制造较复杂，初次投资高，制品尺寸 受设备限制，一般仅适用于制备中、小型玻璃钢制品。3. 挤拉成型工艺，它的特点是适用于加工成型各种棒材、管材、角材、中空角 材、工字钢等。缺点是生产速度受胶液加热和固化速度的限制，通常只用于耐 热较低的聚酯树脂；仅能

9、制造单向增强材料，制品的形状比较单一。成型工艺，它与手糊工艺及喷射法相比，优点是生产周期短、材料损耗少，允 许埋入嵌件及加强筋。成本比手糊低 16%，劳动力省 24%，原材料消耗少 15%。缺点是一次性投资较大，操作技术要求较高。5. 缠绕成型工艺，它的特点是适用于对强度有高度方向性要求的结构件，特别 适用制造化工容器、压力容器，缺点是缠绕技术要求高，要比手糊、模压成型 复杂，投资较大。6. 注射成型工艺，它的特点是生产效率高，一般主要用于热塑性塑料，热固性 塑料，用的少，缺点是投资较大。四. 玻璃钢产品的设计：1. 怎样选择原材料？(1)根据产品的用途和性能来选择。 我们这次设计是改性酚醛玻

10、璃钢球阀，它的用范围是非氧化性酸、部分有机溶 剂、盐，工作温度-20-120C,工作压力，产品性能要求是拉伸强度60 Mpa, 弯曲强度100 Mpa，压缩强度120 Mpa，冲击韧性吸水率V% (24小 时)。( 2)要考虑原材料是否容易得到，也就是生产厂家是否多，产量是否大。( 3)要考虑价格和质量，也就是性价比是否合理。 通过我们前面的介绍，增强材料我们选用中碱玻璃纤维，因为它的耐酸性很 好，价格合理，又要考虑一定的强度，所以我们选中碱45 支的玻璃纤维。树脂 选用酚醛树脂耐酸较好，耐温在150 C左右，生产量较大，价格较便宜，缺点 是固化后产物脆性，所以要改性。一般用 PVB 树脂进行

11、改性，能得到较好的综 合性能。2. 成型工艺的设计 前面我们介绍了许多成型工艺，由于考虑到产品的产量较大，又要考虑产品的 结构特性，产品体积小，结构复杂，因此我们选择模压工艺。3 模具的设计 由于选择了模压工艺，所以，必须考虑到怎样设计模具？ 模具的材料，模压工艺要加压、加热，我们选用 5 铬镍钼钢材，要热处理。 模具的精度和刚度，根据产品的表面光洁度，一般是。 模具的生产周期。根据产品的大小和结构决定。模具的生产成本。综合考虑性价比。模具的结构。便于操作，脱模容易，考虑有脱模的斜度。模具的的寿命.长期使用，一般设计1 万模产品。脱模工具。4. 模压产品的设计的基本要求： 在能够满足制品使用要

12、求的情况下，应选择价格最低廉的模压料。 应按照模压材料的机械性能，把制件设计为最小，结构力求简单。这不仅减少 材料消耗，降低制品造价，而且模压结构简单、设计和制造容易。 在玻璃钢模压件上，应尽可能少用或不用嵌件。5. 模压制品的设计中的几个问题： 模压制品的精确度是产品设计中的主要技术指标之一。 模压制品的光洁度是产品的外观质量。模压原材料的技术性能。掌握各种模压材料的性能以得到符合使用要求的制 品。6. 模压制品的设计（1） 要考虑制品的外形与模压，尽可能用连续面。（2）要考虑制品的外 形与工艺性，必须尽可能减少模压料在制品成型过程中的流向回转 曲折。（3）尖角要用圆弧过渡。（4）脱模斜度，（5）内腔和孔 洞，被包容的成零件形状愈简单、规整，给模压过程创造良好的条 件。（6）内腔和及其工艺性，尽量地减少制品的包容面，其内腔深 度应控制到最小尺寸。（7）模压制品的壁厚。应当尽量避免厚薄不 均，当壁厚必须变化时，应采用圆弧过渡。7. 酚醛模塑料模压工艺： 模压制品操作工艺主要有三要素：温度、压力、模压时间。酚醛模压制品的模压温度150C左右，压力20-30Mpa,模压保压时间产品 壁厚每毫米1分钟。7. 模压设备 模压设备主要是液压机，根据制品的大小，可以选择压机的吨位。综上所述，简单的讲了一点玻璃钢知识，如有不对的地方，请批评指整。