玻璃钢一概况3发展7整容
2022-08-30 21:44:16 德润机械网
玻璃钢(一)概况3发展7
玻璃钢FRP(FiberReinforcedPlastics)即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料或称玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称okmart.com。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上材料复合在一起，组成另一种能满足要求的材料，即复合材料。例如单一种玻璃纤维虽然强度很高，但纤维间是松散的只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状、是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样——形成了通俗易懂名称“玻璃钢”。随着我国玻璃钢事业的发展，新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。
在生产工艺方面多数增强热塑性塑料，是用玻纤短切原丝与树脂料粒，在双螺杆挤出机中挤出复合制成粒粒，然后再注射成形。这种工艺的缺点是玻纤原丝，在树脂充分塑化并将玻纤原丝包覆之前，玻纤原丝暴露于双螺杆机的剪切作用之下，纤维被切短。当注射成形时纤维还会被进一步损伤，故在最终制品中纤维长度很短，增强效果不理想。针对这一问题近年来开发出所谓长玻纤料粒，它是借用热塑性树脂拉挤技术，使连续玻纤无捻粗纱通过模头、粗纱被强制散开，使每根单丝都受到树脂包覆，然后经冷却短切成料粒。这种粒料在注射成形时，纤维处干熔融塑料包围之中，从而使纤维受注射螺杆的损伤降至最低，使得在最终制品中玻纤保持较长的长度，目前这种工艺被用在越来越多汽车制品的生产中。
增强热塑料的另一个发展是所谓的，玻璃毡增强热塑料即GMT，它是将连续玻璃纤维针刺毡，或连续原丝毡与熔融聚丙烯，或PET复合成片材，再将这种片材裁切成预定形状，经加热冲压成最终制品。由于它采用连续玻纤、机械强度高，目前这种GMT片材已广泛用于制造汽车工业的部件。属于GMT范畴的还有一种湿法成型的玻纤增强热塑料片材。它是将玻纤短切丝与塑料粒子(如聚丙烯料粒)在水中混合，利用助剂使塑料粒子悬浮在水中，将玻纤短切丝与塑料粒子形成的浆料，通过专用的纸机按成片材，经加热加压使塑料领熔后纤维与塑料熔成一体。这种片材与上述GMT一样可以用，加热冲压成型工艺制造各种制品。这种制品的外观好，可以用于制造汽车上的一些外观要求高的部件，其机械强度低于上述干法GMT片材制品。
增强热塑性塑料生产技术的最新进展是TWintex的出现，它是在玻纤拉丝的同时，用挤出机将树脂(如聚丙烯)通过模头形成有机纤维，两种纤维掺混排列在一起，形成一种混合无捻粗纱，在这种混合粗纱中，玻纤纱含量可达60～75％，这是一般增强热塑料所达不到的。这种无捻粗纱可以织成方格布或制成针刺织物，通过加热使有机纤维熔化成树脂基材，从而使玻璃纤维与树脂固结在一起，可以通过模压工艺将其制成模压制品，混合无捻粗纱也可以用拉挤工艺制成型材，用含玻纤60％的混杂无捻粗纱方格布模压出的制品，机械性能远胜于GMT制品。具体对比见以下数据：GMTTWintex-60；拉伸强度MPa95240；抗弯强度MPa150000300000；悬臂梁抗冲(缺口)KJ/m70220；玻纤含量4060。