玻璃钢简介及成形工艺.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date玻璃钢简介及成形工艺玻璃钢（也称玻璃纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP）是一种品种繁多，性能各别，用途广泛的复合材料玻璃钢性能简介及生产工艺玻璃钢性能简介玻璃钢（也称玻璃纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP）是一种品种繁多，性能各别，用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。玻璃钢材料，具有重

2、量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。与常用的金属材料相比，它还具有如下的特点： 由于玻璃钢产品，可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求，自行设计复合制作而成，因此只要选择适宜的原材料品种，基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。因此，玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。玻璃钢产品，制作成型时的一次性，更是区别于金属材料的另一个显著的特点。只要根据产品的设计，选择合适的原材料铺设方法和排列程序，就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成，避免了金属材料通常所需要的二次加工，从而可以大大降低产品的物质消耗，减少了

3、人力和物力的浪费。玻璃钢材料，还是一种节能型材料。若采用手工糊制的方法，其成型时的温度一般在室温下，或者在100以下进行，因此它的成型制作能耗很低。即使对于那些采用机械的成型工艺方法，例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法，由于其成型温度远低于金属材料，及其他的非金属材料，因此其成型能耗可以大幅度降低。综上所述，与传统的金属材料及非金属材料相比，玻璃钢材料及其制品，具有强度高，性能好，节约能源，产品设计自由度大，以及产品使用适应性广等特点。因此，在一定意义上说，玻璃钢材料是一种应用范围极广，开发前景极大的材料品种之一。目前我国的玻璃钢工业，己经具备了一定的规模，在产品的品种数量及产

4、量方面，以及在技术水平方面，均已经取得了巨大的进展，在国民经济建设中发挥了重要的作用。玻璃钢是一种复合材料，所用的树脂基体是分散介质，增强材料为分散相，另外在增强材料与基体树脂之间还有第三相，即它们的界面。这三个单元的有机组合，使所制成的玻璃钢复合材料具有单独组分所不可能具备的优异性能，这正是复合材料得到飞速发展，日益受到各个工业部门重视的主要原因之一。增强材料的主要功能是赋予复合材料以高强度和高模量等力学性能。尤其是纤维状增强材料，其抗拉强度和拉伸弹性模量，比同材料块材的要大得多。例如，E玻璃纤维和硼纤维的抗拉强度，均约为3450兆帕，氧化铝纤谁的抗拉强度约为689兆帕，其数值都远高于相应块

5、状材料的抗拉强度。由此可见，使用这些高强度纤维所制得的复合材料，其强度将远比块状材料复合所得的要高得多。常用于制作玻璃钢的玻璃纤维，有E-玻璃纤维（电绝缘性）、C-玻璃纤维（耐化学腐蚀性），以及中碱玻璃纤维、A玻璃纤维（高碱）、S或R玻璃纤维（高强度）、M玻璃纤维（高模量）、AR玻璃纤维（耐碱玻璃）和D玻璃纤维（低介电玻璃）等。其中E玻璃纤维及其制品的用量最多。增强用玻璃纤维制品的品种，有无捻粗纱类，无捻粗纱织物（方格布），玻璃纤维毡片，短切原丝和磨碎纤维，以及平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹等五种类型的玻璃布等。除上述玻璃纤维织物品种外，还有平纹的玻璃带（它分为有织边带和无织边带两种）；缎纹的单

6、向织物；三向织物；异形织物；槽芯织物；缝编织物等品种。组合增强材料，也是九十年代后期发展起来的，并且逐步广为采用的增强材料。这类材料是将短切原丝毡、连续原丝毡、无捻粗纱织物和无捻粗纱等，进行一定顺序的组合。其组合的形式有以下的几种短切原丝毡无捻粗纱织物；短切原丝毡无捻粗纱布短切原丝毡；短切原丝毡连续原丝毡短切原丝毡；短切原丝毡随机无捻粗纱；短切原丝毡或布单向碳纤维；短切原丝表面毡；玻璃布单向无捻粗纱或玻璃细棒玻璃布。由此可见，玻璃纤维及其织物品种很多，在今后更新网页时将继续给大家介绍。玻璃钢的成型工艺玻璃钢的成型工艺方法，有很多种方法。其中有最简单易学的手工糊制方法，也有比较容易建立的模压工艺

7、成型方法；也有必须经过专门设计、专业制造的纤维缠绕成型方法；更有一些综合注射、真空、预成型增强材料或预设垫料的几种模塑方法；以及为了达到制品高性能指标而设计制造的，由计算机进行程序控制的先进的自动化成型方法。由此可见，玻璃钢制品的制作成型方法有很多种，它们的技术水平要求相差很大，其对原材料、模具、设备投资等的要求，也各不相同，当然它们所生产产品的批量和质量，也不会相同。目前，国内外常用的玻璃钢制作成型方法，有手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型工艺、模压料成型工艺、纤维缠绕成型工艺、卷管成型工艺、袋压成型工艺、树脂浇铸及注射成型工艺、RTM成型工艺、拉挤成型工艺、板材及管道连续成型工艺、增强反

8、应注射模塑成型工艺、弹性体贮脂模塑成型工艺，以及胶接和连接技术、夹层结构制作技术等。现把几种常用的玻璃钢的成型方法的特点介绍如下：手糊制作方法，设备投资低，产品形状的限制因素少，适合小批量生产。它的生产条件是需要制作产品的模具，并掌握手糊工艺的技术要领。但是，这种制作方法所制成的产品，质量不够稳定，产品的质量档次不够高，较难满足某些产品的性能要求。喷射成型方法，是一种借助于喷射机器的手工积层的方法。该方法具有效率高、成本低的特点，有逐步取代传统的手糊工艺的趋势。其产品的整体性强，没有搭接缝，且制品的几何尺寸基本上没有受到限制，成型工艺不复杂，材料配方能保持一定的准确性。其不足之处，在于制品的质

9、量在很大程度上，取决于操作工人的生产技能。另外，喷射所造成的污染，一般均大于其他的工艺方法。纤维缠绕工艺方法，是将浸渍过树脂的连续纤维，按一定的规律缠绕到芯模上，层叠至所需的厚度，固化后脱模，即成制品。该方法的特点，是可按产品承受应力情况来设计纤维的缠绕规律，使之充分发挥纤维的抗拉强度，并且容易实现机械化和自动化，产品质量较为稳定，若配用不同的树脂基体和纤维的有机复合，则可获得最佳的技术经济效果。纤维缠绕工艺，可成功地应用于制作玻璃钢管道、贮罐、气瓶、风机叶片、撑高跳竿、电线竿、羽毛球拍等的制品。模压成型工艺和模塑料成型工艺，其压制工艺和设备条件基本相同，前者采用浸胶布作为模压料，而后者采用片

10、状、团状、散状的模压料，首先将一定量的模压料置于金属对模中，而后在一定温度和压力下成型制得所需的玻璃钢制品。这种生产成型方法，所制得的产品尺寸精确，表面光洁，可一次成型，生产效率较高，且产品质量较为稳定，适合于大批量制作各种小型玻璃钢制品。其不足之处是模具的设计和制造较为复杂，生产初期的投资较高，且制件受设备的限制较为突出。拉挤成型方法，是在牵引装置牵引下，使浸渍树脂的纤维增强材料，先在模具中预成型，并经加热使之固化成型，制成玻璃钢型材，最后切割成所需长度的玻璃钢制品。该种成型工艺方法，具有以下明显的特点：首先它可以制作几何形状复杂的制品，尤其对于特小型或特大型制品，该工艺方法具有其他方法所无

11、法比拟的优越性；其次只要经过合理的产品设计、工艺设计，某些高性能复合材料的制作，在拉挤工艺中就可得以实现；另外，拉挤工艺方法，尤其适合于开发制作各种热塑性玻璃钢制品；加之由于拉挤速度日趋加快，因此拉挤工艺的生产效率很高，作为连续生产的先进方法之一，为实现玻璃钢的工业化生产开辟了一条有效的途径。但是也必须指出，建立拉挤生产工艺方法的要求比较高，例如其设备投资较大，模具设计较为复杂，工艺条件的控制及对原材料的性能要求较为严格，这些都是建立拉挤成型工艺的困难之处。在上述玻璃钢的制作成型技术方法中，每一种技术均有其自身的特点。生产企业在选择确定采用何种工艺方法时，需根据企业的基本情况及生产产品的情况，

12、如生产产品的批量及其质量要求，以及企业的技术基础和生产资金情况等因素进行综合考虑。假如，企业拟准备签订一批玻璃钢桌椅的业务，采用手糊、模压、RTM工艺均可以制作玻璃钢桌椅，这时需根据企业和产品的实际情况来加以确定，以便获得最适宜的生产投入、产品质量及经济效益之间的关系。有关其他制作成型方法，以及工艺的详细情况，待今后陆续给大家进行介绍。玻璃钢的应用范围 玻璃钢是一种复合材料，其性能的适应范围非常广泛，因此它的市场开发前景十分广阔。据有关统计资料，目前世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右。虽然各国均根据本国的经济发展情况，开发的方向各有侧重，但基本上均已涉及到各个工业部门。我国玻璃钢工业

13、经过四十多年来的发展，也已在国民经济各个领域中取得了成功的应用，在经济建设中发挥了重要的作用。现将玻璃钢主要的应用领域，粗略地概括如下：建筑行业：冷却塔、玻璃钢门窗New、建筑结构、围护结构、室内设备及装饰件、玻璃钢平板、波形瓦、装饰板、卫生洁具及整体卫生间、桑拿浴室、冲浪浴室，建筑施工模板、储仓建筑，以及太阳能利用装置等。化学化工行业：耐腐蚀管道、贮罐贮槽、耐腐蚀输送泵及其附件、耐腐阀门、格栅、通风设施，以及污水和废水的处理设备及其附件等等。 汽车及铁路交通运输行业：汽车壳体及其他部件，全塑微型汽车，大型客车车体外壳、车门、内板、主柱、地板、底梁、保险杠、仪表屏，小型客货车，以及消防罐车、冷

14、藏车、拖拉机的驾驶室及机器罩等；在铁路运输方面，有火车窗框、车内顶弯板、车顶水箱、厕所地板、行李车车门、车顶通风器、冷藏车门、储水箱，以及某些铁路通讯设施等；在公路建设方面，有交通路标、路牌、隔离墩、公路护栏等等。船艇及水上运输行业：内河客货船、捕渔船、气垫船、各类游艇、赛艇、高速艇、救生艇、交通艇，以及玻璃钢航标浮鼓及系船浮筒等等。 电气工业及通讯工程：有灭弧设备、电缆保护管，发电机定子线圈和支撑环及锥壳，绝缘管、绝缘杆，电动机护环，高压绝缘子，标准电容器外壳，电机冷却用套管，发电机挡风板等强电设备；配电箱及配电盘，绝缘轴，玻璃钢罩等电器设备；印刷线路板、天线、雷达罩等电子工程应用。近年来，

15、随着科学技术的发展，以及人民生活水平的提高，许多民用玻璃钢产品大量地被开发，例如许多城市雕塑、工艺美术造型，快餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、安全帽、高级游乐设备、家用电器外壳等，都成功地被大量应用。玻璃钢的应用范围非常广泛，待今后再逐步向大家介绍。您需要了解玻璃钢专利的有关项目吗？您需要检索公告摘要信息服务吗？您需要检索玻璃钢专利的说明书吗？请您发电子邮件，与gfrp联系。经多年来的检索，己收集了关于“玻璃钢复合材料制品及其应用、树脂、玻璃纤维及制品、成型制作工艺方法及其设备”等方面的专利摘要1700多条，并且按其内容，对其进行了整理分类。可供业界检索使用的条目，如下所列。在玻璃钢/复合材料

16、制品及应用技术类方面，有冷却塔、玻璃钢贮罐、管道管件、屋面及墙地材料、门窗、板材及装饰板材、水箱、浴盆、卫生洁具、站亭、雨阳罩、保丽板、桥、井盖、坐椅、太阳能热水器、壁纸、集装箱、车库、模板、通风管、保温材料、家用电器及家具、自行车及摩托车制品、无机玻璃钢制品、GRC 板、复合装饰板及石板、人造大理石、人造玛瑙制品等，以及玻璃钢铁路、汽车、船舶、飞机等交通运输业、工农业、文体、游乐器械、民用产品、医疗应用、环保业等方面的应用；在树脂合成及应用技术方面，有不饱和聚酯树脂(含饱和聚酯)、环氧树脂、酚醛和聚缩醛、脲醛树脂、热塑性树脂类、聚氨酯及其他改性树脂类、树脂原料及固化剂、辅料、添加剂，以及原子

17、灰、腻子、涂料、粘结剂、树脂膜、调色剂、阻燃耐火材料、水泥砂浆、磨石等树脂应用； 还有，玻璃纤维增强材料制品及其应用技术方面，包括玻璃纤维及其制品类（含玻璃球）、玻璃纤维制品制作技术及其设备类、玻璃纤维及制品、碳纤维处理技术装置，处理剂、偶联剂，碳纤维、混用纤维及其他类等内客；在玻璃钢成型制作工艺方法及其设备类方面，有玻璃钢复合材料成型工艺及制作方法、模具制作技术，玻纤增强模塑料、片状模塑料、组合物、预混料、预浸料、玻璃钢填充材料的制备方法，玻璃钢/复合材料成型工具及机械、试验装置及测试设备类等的内容。玻璃钢的发展前景我国国内玻璃钢的应用范围有多大，重点开发的产业有那些，这是玻璃钢业界人士普遍

18、关心的一个问题。九十年代初期，有关行业规划部门，曾对各个产业部门进行过祥细的调查研究，根据调查统计资料，九十年代我国玻璃钢产品应用，涉及的产业部门就已达二十多个，几乎覆盖了国民经济各个产业部门。具体有如下这些行业：黑色冶金业、有色冶金业、电力行业、煤炭业、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、汽车及摩托车制造业、铁路业、船舶工业、建筑业、轻工业、食品工业、电子工业、邮电业、文化、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业，以及军工及民用应用等各个方面的应用领域。涉及这些产业部门应用的主要玻璃钢产品类别，有：矿山通风设备、炼焦及相关设备、稀土冶炼及铁合金冶炼相关设备、冷轧及电镀设备，输变电设备、风力

19、发电设备、火力发电用水管、冷却水设备、电力管理及维修工器具，煤矿凤筒、隔爆水袋、防爆装置，石油开采相关部件及设备、石油化工设备，化工设备、化工建筑用材、矿山通风设备，电动机部件、零配件、电镀设备、风力发电机及部件，纺织印染设备、设施及部件，汽车制造用材及部件、汽车维修用材、摩托车制造用材及部件，铁路机车车辆用材及相关设施、铁路信号系统用材及相关部件，各种各类江河湖海船艇、大型钢船艇配套零部件及附属设施，建筑设施及用材、卫生间、厨房、门窗、波形瓦、冷却塔、建筑通风空调设施、建筑模板等，轻工日用化学及造纸业用的相关设施、家用电器、酒类、制革、家俱用材，食品贮罐用途，电子工业用设备、生活消费品用材及

20、电子设备配件，邮电电信器材配套设施，体育器械、游乐器材及相关设施，农业喷灌设备、暖房温室、农机具配件、冷库、水产养殖，商业柜台、商业包装箱、商用冷藏库，医药工业设施及医疗卫生用途等等。在我国九十年代玻璃钢产品应用中，以化工、建筑、电力、轻工、石油化工、机电、汽车等行业的应用数量比较大，其他行业的应用也占有一定的比例，有一定的发展前景。笔者认为，由于玻璃钢是一种综合性能比较好的材料，因此其市场的开发前景，与国民经济发展计划有着十分密切的关系。虽然在国民经济发展的不同时期，各个产业部门应用玻璃钢的份额有所不同，但玻璃钢开发的总量，是与国民经济发展速度密切相关的。例如，在国家加大对化工及石油化工行业

21、的发展力度时，则必然将带动耐腐蚀玻璃钢管道、贮罐等产品的快速发展；又如，在大力开发文化娱乐、旅游行业的时期，也必然会带动国内玻璃钢游乐器械及玻璃钢休闲制品的快速发展，等等。必须看到，我国是世界上最大的发展中的国家，国民经济发展有一个很大的空间，国内有一个巨大的消费市场，并且正处在经济的快速发展时期，可以相信随着我国国民经济进一步的稳步发展，各个产业潜在的玻璃钢市场，都将是非常广泛的。 我国玻璃钢产品在开发应用领域方面，已经取得巨大的成就，在建筑业、汽车业、石化业、管道及贮罐、耐腐制品、交通业、铁路业、造船业、电机及电子器件、民用产品、体育器械、飞机制造业及航天业方面，均已获得了成功的应用。近两

22、年来，我国国内看好的玻璃钢产品，有：冷却塔、水箱、玻璃钢管道、夹砂玻璃钢管道、耐腐蚀贮罐、玻璃钢格栅、玻璃钢门窗、玻璃钢船艇、交通、游乐及建筑用玻璃钢制品等等。近些年来，这些玻璃钢产品在质量和档次上，均有银大的提高。我国玻璃钢产业获得成就的主要原因有以下几个方面：首先，是由于我国国民经济近几年来一直保持持续稳定增长的结果，其理由是玻璃钢作为一种材料，其产品的应用面较为广泛，它可以随着各个产业部门的发展而同步发展；其次，是由于玻璃钢材料与木材、钢材及其他金属材料相比，具有独特的优异性能，其材质不仅重量轻、强度高，而且它耐腐蚀，具有良好的热绝缘性能、电绝缘性能、透波性能等，因此玻璃钢产品不仅可以取

23、代木材、钢材或其它金属材料，而且它的应用范围，相对讲还更为广泛；第三，玻璃钢产品制造时的可设计性极大，通常只要根据产品的使用环境条件及要求，就可以选用合适的树脂基体及玻纤增强材料，以满足用户的需要，尤其在当前国内原材料品种的不断开发，及其质量不断提高的情况下，更加可以满足各种玻璃钢用户对其产品性能的要求；第四，玻璃钢材料是一种低能耗材料，玻璃钢产品的制造能耗低，维护费用低，使用寿命长。我国玻璃钢工业的稳步、健康地发展，是在十分有利的国民经济发展的宏观环境，充分发挥了玻璃钢良好的综合性能，以及国内原材料不断推陈出新、质量不断提高的情况下所取得的。可以相信，随着科学技术的不断发展，在新的二十一世纪

24、中，我国的玻璃钢工业将取得更加辉煌的明天。在迎接新的二十一世纪之际，玻璃钢生产企业如何确定产品的开发方向，这是生产企业必须面临的一个十分重要的问题，根据我国的玻璃钢产业的实际情况，以及国外玻璃钢产业经济发展的规律，我认为应该按照以下的一些情况，来考虑来抉择定位的问题。1、投资大、产值高、利润高的投资方式：涉及到我国玻璃钢产业的具体的生产设备及成型工艺方法，有拉挤成型设备及其拉挤型材产品，如目前国内称为第五代门窗产品的玻璃钢门窗；还有自动化程度较高的大型缠绕设备，可以制作大型耐腐蚀贮罐、耐腐蚀管道，附加值高，利润丰厚，当然也可以承接批量较大的管道生产业务，来获得较高的利润回报。2、投资、产值、利

25、润均为中等的投资方式：这种投资方式，有模压设备及其成型工艺，如SMC/BMC，还有喷射、RTM等的成型方法。具备这种投资方式的生产企业，通常生产任务尚为饱满，有一定的批量，产品质量也比较稳定，市场竞争面较窄，但随着产业的发展，竞争对手会不断出现，也会出现一定程度上的危机感。这批生产企业，即将成为我国玻璃钢产业的基础群体。3、投资中等，但技术含量较高，或者可生产复合制品产业的投资方式：这类生产企业的决策领导层，已经从概念上发生了变化，即玻璃钢企业不是单纯劳动密集型的企业，企业应该逐步向技术型产业进行转化，也就是我国“科技兴国”决策的目标。但是实际上许多生产企业，尚不能说已经完全实现了上述产业概念

26、的转化。例如，玻璃钢管道及贮罐，这是目前国内的主要产品之一，是否已经可以满足工农业生产对各种介质、温度、压力等使用条件的要求，长期困扰的渗漏问题，各种使用条件下的安装技术及安全使用问题，耐腐蚀制品的产品设计、原材料及工艺设计是否已被生产企业所掌握，并且已经被正式实施等等。4、投资中等，但附加值较高的投资方式：要提高玻璃钢产品的附加值，通常可以采用以下的两种形式：或者提高产品的档次(如人们的日常用品那样，例子枚不胜举)，如制作具有高级镜面或国外称为 A级的玻璃钢制品的途径，或者利用一些其他具有附加值的产品，来提高玻璃钢产品的价值，如城市建筑雕塑的附加值就很高。从这里也可以反映出我们的生产企业，对

27、产品应具有必要的自信心。5、投资、产值、利润均为偏低的投资方式：量大面广的手糊工艺制作企业，是这种投资、产值、利润均为偏低的投资方式的典型群体。这些企业承接批量较小的产品，如玻璃钢椅子、快餐桌、垃圾箱、配电箱等等。目前，这类投资方式的企业群体，是我国玻璃钢产业的基础群体，为我国玻璃钢产业的发展作出了历史性的贡献，但也正在面临着分化、淘汰、发展，优胜劣汰的变化境地。当前我国玻璃钢工业的产业结构，普遍存在产品档次不高，企业数量众多，规模偏小，企业资金偏低，产品技术含量不高，这些情况已经不能适应市场经济所要求的规模化、社会化大生产的需要，因此必须进行必要的产业结构调整。我们必须加强企业的技术进步步伐，充分采用各项科技成果，提高玻璃钢产品的技术含量，尽快完成从劳动密集型到技术密集型的转变。玻璃钢生产企业应加强对于科技的投入，积极开展职工的岗位技术培训，把企业的技术素质提高到一个新的水平，以迎接未来经济发展的挑战。-