復(fù)合材料工藝與設(shè)備

增強(qiáng)纖維（CF,GF）的生產(chǎn)工藝與設(shè)備（表面解決工藝與設(shè)備）

玻璃纖維在生產(chǎn)過程中輔助材料的作用：浸潤劑的種類?作用

種類：增強(qiáng)型浸潤劑和紡織型浸潤劑；

作用：1、潤滑-保護(hù)作用；2、粘結(jié)-集束作用；3、防上玻璃纖維表面靜電荷的積累；4、

為玻璃纖維提供進(jìn)一步加工和應(yīng)用所需要的特性；5、使玻璃纖維獲得與基材有良好的相容

性及界面化學(xué)結(jié)合或化學(xué)吸附等性能

C纖維生產(chǎn)工藝中，惰性氣體和張力的作用

惰性氣體作用：①保護(hù)新生產(chǎn)的纖維不受氧化②作為傳熱介質(zhì)⑤排除裂解產(chǎn)物（非C元素）。

張力的作用：①使分子取向②使分了?結(jié)構(gòu)規(guī)整③產(chǎn)生軸向拉伸應(yīng)力

增強(qiáng)纖維在表面解決工藝中的影響因素

玻璃纖維表面解決的影響因素：①解決劑的種類；②偶聯(lián)劑的用量L1.5%；③解決方法（前

解決法、后解決法、遷移法）；④烘焙溫度與時(shí)間（偶聯(lián)劑與GF的硅層結(jié)構(gòu)的最佳結(jié)合限

度）；⑤偶聯(lián)劑溶液的配制（PH值的調(diào)節(jié)，一般用5%的氨水）。

手糊成型工藝與設(shè)備

手糊工藝的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、守護(hù)成型不受產(chǎn)品尺寸和形狀的限制，適宜尺寸大、批量小、

形狀復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)；2、設(shè)備簡樸、投資少、設(shè)備折舊費(fèi)低；3、工藝簡樸；4、易于滿足

產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定，可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料；5、制品樹脂含量高，耐腐蝕性好;

缺陷：1、生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)衛(wèi)生條件差；2、產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，性能穩(wěn)定性

不高；3、產(chǎn)品力學(xué)性能較低。

原材料選擇原則：1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能規(guī)定；2、手糊成型工藝規(guī)定；3、價(jià)格便宜，材料容

易取得。聚合物基體的選擇原則：1、能在室溫卜凝膠、固化。并在固化過程中無低分子物

得產(chǎn)生。2、能配制成粘度適當(dāng)?shù)哪z液，適宜手糊成型的膠液粘度為0.5-0.5pas。3、無毒或

低毒：4、價(jià)格便宜。增強(qiáng)纖維的選擇原則：以玻璃纖維為例，工藝特點(diǎn)：1、很好的疏松

性；2、鋪覆的變形性;3、纖維的均勻性。

先進(jìn)手糊法的種類：噴射成型、熱壓釜、樹脂傳遞模塑與反映注射模塑。

RTM（樹脂傳遞模塑）基本工藝過程：將液態(tài)熱固性樹脂及固化劑，由計(jì)量設(shè)備分別從儲(chǔ)桶

內(nèi)抽出，經(jīng)靜態(tài)混合器混合均勻，注入事先鋪有玻璃纖維增強(qiáng)材料的密封模內(nèi)，經(jīng)固化、脫

模、后加工而成制品。

RTM的藝特點(diǎn)：這要設(shè)備投資少，即用地噸位壓機(jī)能生產(chǎn)較大的制品；生產(chǎn)的制品兩面

光滑、尺寸構(gòu)定、容易組合；允許制品帶有加強(qiáng)筋、鑲嵌件和附著物，可將制品制成泡沫夾

層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)靈活，從而莎得最佳結(jié)構(gòu)：制造模具時(shí)間短，可在短期內(nèi)投產(chǎn)：對樹脂和填料

的合用性廣泛；生產(chǎn)周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，原材料損耗少；產(chǎn)品后加工少；RTM是閉模成

型工藝，單體揮發(fā)少，環(huán)境污染小。

玻璃鋼高級模具的概念：指用玻璃鋼制作的，可獲得“鏡面效果”的，高光澤度、高平整度

的守護(hù)制品的模具。

高級模具的規(guī)定：有足夠的強(qiáng)度和剛度；模具表面膠衣要有一定的硬度和耐熱性，可以承受

樹脂固化時(shí)的收縮、放熱等效果；模具工作表面外形尺寸準(zhǔn)確、平面平順，無潛藏氣泡和針

孔等弊??；模具表面光澤度為80-90光澤單位，或側(cè)目應(yīng)有清楚的鏡面反光；經(jīng)拋光后的模

具表面殘留劃痕度＜0.1UM.

脫模劑類型：薄膜型脫模劑、混合蟄脫模劑、蠟型脫模劑。

脫模劑應(yīng)具有條件：不腐獨(dú)模具，不影響樹脂的固化，對樹脂粘附力?。怀赡r(shí)間短，成膜

均與、光滑；操作簡樸，使用安全，價(jià)格便宜；選用脫模劑是應(yīng)注意，脫模劑的使用溫度應(yīng)

高于固化溫度。

模壓成型工藝：

概念：將?定量的模壓料放入金屬對模中，在一定的溫度和壓力作用下，固化成型制品的?

種方法。

模壓料：1、高強(qiáng)度短纖維模壓料，其基本組成為：短纖維增強(qiáng)材料、樹脂基體和輔助材料;

2、smc片狀模壓料

兩種模壓料的區(qū)別：樹脂基體的不同，前面一種重要是環(huán)氧，后面一種重要是UP；工藝參

數(shù)，野別是成型壓力不同，SMC的成型壓力相對較低；產(chǎn)品類型不同，前者為高精度的零

部件，后者多為薄膜類產(chǎn)品：生產(chǎn)效率不同，SMC由于增稠作用，其生產(chǎn)周期大大縮短：

產(chǎn)品使用性能，前者力學(xué)、絕緣性突出，后者綜合性能好，性價(jià)比好。

層壓板典型的熱壓曲線分析：第一階段：為預(yù)熱階段。一般從室溫到開始顯著反映時(shí)的溫度,

這一階段稱為預(yù)熱階段。預(yù)熱的目的重要是使膠布中的樹脂融化，使揮發(fā)物跑掉，熔融樹脂

進(jìn)一步浸漬玻璃布。此時(shí)壓力一般為全壓的如~山；第二階段：為中間保溫階段。這一階段

的作用在于使膠布在較低的反映速度下進(jìn)行固化。保溫時(shí)間的長短重要取決于膠布老嫩限度

及板料的厚度。在這一階段應(yīng)密切注意樹脂沿鋼板邊沿流出情況。當(dāng)流出的樹脂已經(jīng)凝膠，

即不能拉成絲時(shí)，應(yīng)立即加全壓，并隨即升溫。第三階段：為升溫階段。這一階段作用在于

逐步提高反映溫度，加快固化反映速度。一般來講升溫速度不宜過快。由于加熱過快，則引

起固化反映劇烈，放熱集中，在玻璃鋼板材中容易產(chǎn)牛.缺陷，如裂縫、分層等。第四階段：

為熱壓保溫階段。這一階段的作用在于使樹脂獲得充足同化。所選擇的溫度重要取決于樹脂

的固化特性、時(shí)間和板材的厚度。第五階段：為冷卻階段。在保壓的情況下，采用自然冷卻

或強(qiáng)制冷卻到室溫，而后去除壓力取出制品。

SMC的組成材料及規(guī)定：其重要樹脂糊（基體材料）和玻璃纖維（增強(qiáng)材料）組成，其中

樹脂糊由不飽和聚酯及輔助劑（引發(fā)劑、交聯(lián)劑及阻聚劑）、增稠劑、低收縮填加劑、填料、

顏料、內(nèi)脫模劑等組分組成的。

不飽和聚酯樹脂應(yīng)滿足規(guī)定，低粘度，便于浸漬玻璃纖維；易于同增稠劑反映，滿足增稠規(guī)

定；固化迅速，提高生產(chǎn)效率；熱強(qiáng)度較高，保證制件脫模是不至于損壞；有足夠的韌性，

在制件發(fā)生某些變形是不致開裂。

增強(qiáng)材料（玻璃纖維）應(yīng)滿足的規(guī)定：易切割；易分散；浸漬性好；抗靜電；流動(dòng)性好；

強(qiáng)度高。

引發(fā)劑應(yīng)滿足的規(guī)定：儲(chǔ)存、操作安全；室溫下不分解；制得的SMC儲(chǔ)存時(shí)間長；達(dá)成一

定溫度時(shí)，分解速度快，交聯(lián)效率高；價(jià)格低。

增稠劑應(yīng)滿足的規(guī)定：制備時(shí)，規(guī)定粘度低，以保證樹脂對玻璃纖維和填料的充足浸漬：當(dāng)

纖維和填料被浸漬后，又規(guī)定粘度迅速提高，以適應(yīng)貯運(yùn)和模壓操作；增稠后的胚料，在模

壓溫度下能迅速充足沖面模腔，并使樹脂與纖維不發(fā)生離析；增稠后的粘度，在貯存期內(nèi)必

須穩(wěn)定在可模壓的范圍內(nèi)；增稠作用在生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)有穩(wěn)定的重要性。

填料應(yīng)滿足的規(guī)定：密度低；油吸附值低；不易腐蝕；成本低（SMC用量大）；易分散：顆

粒具有廣泛細(xì)度；無雜質(zhì)，色澤潔白；滿足制品性能規(guī)定。

增稠機(jī)理：第一階段，是金屬氧化物或氫氧化物與聚酯反映，生產(chǎn)堿式鹽。堿式鹽或者不在

反映而進(jìn)行第二階段的絡(luò)合反映，或者進(jìn)一步脫水而使分子質(zhì)量成倍增大。脫水反映有兩種

方式：一是堿式鹽同聚酯的狼基脫水；一是堿式鹽之間進(jìn)行脫水。第二階段：是由于生成的

堿式鹽（金屬原子）同聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位鍵形成絡(luò)合物，于是，不飽和聚

酯分子質(zhì)量由成鹽反映而成倍提高，而眾多絡(luò)合鍵的形成提高了分子間力及摩擦力，粘度上

升。

膠布的質(zhì)量指標(biāo)及控制方法：膠布的質(zhì)量指標(biāo)通常有含膠量、揮發(fā)分含量、可溶性樹脂含

量及流動(dòng)度。膠布含膠量控制方法是：調(diào)節(jié)樹脂膠液粘度；調(diào)節(jié)膠布的浸漬時(shí)間；調(diào)節(jié)膠銀

的間距，這二種方法重要是調(diào)吊股銀間距，間距越大膠量越多?？扇苄詷渲靠刂品椒ǎ?/p>

取決于膠布的使用規(guī)定，不同使用規(guī)定的膠布，其可溶性樹脂含量不同；通常是通過控制烘

干溫度和時(shí)間來調(diào)整，溫度高時(shí)間長，含量高。揮發(fā)分含量及其控制方法：通過調(diào)整烘干溫

度和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。流動(dòng)度及其控制方法：流動(dòng)度是前三者指標(biāo)的綜合反映，膠布的流動(dòng)度

一般控制在20-30mm之間，同時(shí)隨數(shù)值類型、環(huán)境溫度適當(dāng)調(diào)節(jié)。貯存條件：膠布的存放,

其三者指標(biāo)會(huì)隨貯存條件及存放的時(shí)間長短而發(fā)生變化，所以不同類型的樹脂浸漬的膠布，

存放條件應(yīng)不同。為保證狡布三項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，膠布應(yīng)存放在干燥室內(nèi)。

纏繞成型工藝

纏繞的規(guī)律：

纏繞規(guī)律的重要內(nèi)容：表象是線形，其必須滿足兩點(diǎn)規(guī)定，一是纖維既不反復(fù)又不離縫，均

勻連續(xù)充滿芯模表面，二是，纖維在芯模表面位置穩(wěn)定不打滑；是描述紗片均勻穩(wěn)定連續(xù)排

布芯模表面以及與導(dǎo)絲頭訶運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律。

纏繞線型：環(huán)向纏繞，螺旋纏繞，縱向纏繞

纖維在芯模表面均勻充滿的條件：由于芯模上的每條紗片，都在極孔圓周上有一個(gè)切點(diǎn)，

只要滿足以下兩個(gè)條件，就可以實(shí)現(xiàn)通過若干個(gè)完整循環(huán)后，紗片能一片挨一片的均勻充滿

整個(gè)芯模表面。1、一個(gè)完整循環(huán)的各切點(diǎn)等分芯模轉(zhuǎn)過的角度。即各切點(diǎn)均分布在圓周上。

2、前一個(gè)完整循環(huán)與相繼的后一個(gè)完整循環(huán)所相應(yīng)的紗片在筒身段錯(cuò)開的距離等于一個(gè)紗

片的寬度。

一個(gè)完整循環(huán)的概念；螺旋纏繞時(shí)，由導(dǎo)絲頭得纖維自芯模上某點(diǎn)開始，導(dǎo)絲頭通過若干次

往返運(yùn)動(dòng)后，又回到本來的起始點(diǎn)上，這樣，在芯模上所完畢的一次（不反復(fù)）布線稱為“標(biāo)

準(zhǔn)線”，完畢一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)線的纏繞，稱為一個(gè)完整循環(huán)。

一個(gè)完整循環(huán)纏繞的切點(diǎn)數(shù)及分布規(guī)律：在一個(gè)完整循環(huán)內(nèi)，等分極孔切點(diǎn)排布順序。

纖維纏繞規(guī)律以及切點(diǎn)法所描述得線型應(yīng)滿足的3個(gè)條件：（1）纏繞規(guī)律表面上是纖維在

芯模上的排布方式即線型，事實(shí)上是芯模的轉(zhuǎn)動(dòng)與小車平移（或?qū)Ыz頭）間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，（2）

線型滿足的三個(gè)條件：均勻；充滿：位置穩(wěn)定

切點(diǎn)法所描述的3個(gè)條件：①均勻條件：極孔圓周上的諸切點(diǎn)等分極孔圓周；②充滿條件:

前后相鄰的兩個(gè)完整循環(huán)所相應(yīng)的紗片在筒身錯(cuò)開的距崗等于一個(gè)紗片寬度；③位置穩(wěn)定：

纏繞在芯模表面上的每條纖維凱跡都是相應(yīng)曲面的測地線。

線型設(shè)計(jì)的內(nèi)容與環(huán)節(jié)：⑴根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算芯模的轉(zhuǎn)角。'（計(jì)算值）；（2）查線型表,

根據(jù)計(jì)算值查出相近的表值，然后反差擬定線型；（3）轉(zhuǎn)角的調(diào)整（有3種方法：①筒身長

度可調(diào)，纏繞角不可調(diào)，調(diào)前者；②容器尺寸不許變，調(diào)變纏繞角；③允許改變極孔徑就改

變極孔半徑）；（4）根據(jù)選定的線型，畫標(biāo)準(zhǔn)線展開圖。

纏繞張力對制品性能的影響①對制品機(jī)械性能的影響，纖維纏繞制品的強(qiáng)度和疲勞性能與纏

繞張力有密切關(guān)系，張力之大，制品強(qiáng)度偏低。張力小，內(nèi)襯在沖壓時(shí)變形就大，而內(nèi)容器

的變形越大，其疲勞性能就越差。張力過大，纖維由于磨損而使強(qiáng)度損失增大，制品溫度下

降。纖維之間張力的均勻性對制品的性能影響也很大。為了使制品各纏繞層不出現(xiàn)內(nèi)松外緊

現(xiàn)象，應(yīng)使張力逐層有規(guī)律的遞減，以是內(nèi)外層纖維的初始應(yīng)力狀態(tài)相同，從而使容器沖壓

后，內(nèi)外層纖維能同時(shí)承受載荷。②張力對制品密實(shí)限度的影響，兩者成正比。③張力對含

膠量的影響，張力增大含膠量減少，為了避免出現(xiàn)膠液含量沿壁厚不均勻--內(nèi)高外低，多

采用分層固化或預(yù)浸材料，

纏繞張力制度：1、纖維初始應(yīng)力值的擬定：2、張力遞減制度。張力制度必須考慮以下因素:

保證各層纖維初應(yīng)力相等，內(nèi)襯剛度，纖維強(qiáng)度與磨損，膠液流失，張力裝置性能。

纏繞制品的特點(diǎn)：（1）比強(qiáng)度高（①纏繞纖維直徑很細(xì)，減少/微裂紋存在幾率，同時(shí)合股

纖維束可遏制裂紋的擴(kuò)展，并能使應(yīng)力在纖維間通過摩擦而互相傳遞，連續(xù)纖維特別是無捻

粗紗由于沒有通過紡織工序，強(qiáng)度損失大大減少；②避免了纖維的應(yīng)力集中；③可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

品等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)④纖維含量高達(dá)80%）；（2）可靠性高；（3）生產(chǎn)率高，由于纖維制品質(zhì)

量高而穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化，生產(chǎn)率高，便于大批量生產(chǎn)；（4）材料成本低。

復(fù)材的夾層結(jié)構(gòu)方法

概念：夾層結(jié)構(gòu)是由高強(qiáng)度蒙皮和輕質(zhì)夾芯材料所構(gòu)成的一種結(jié)構(gòu)形式。玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)為

玻纖布蜂窩或泡沫塑料等所組成的結(jié)構(gòu)材料。

分類：玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)按其所用夾芯材料類別通?？煞譃槿N，即泡沫夾層結(jié)構(gòu)、玻板夾層

結(jié)構(gòu)和蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。

GFRP的夾層結(jié)構(gòu)的力學(xué)意義：簡支梁的三點(diǎn)彎曲、分析撓度、跨距長度、P值、分材料E值與J慣性

矩Ibh引12

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料夾心生產(chǎn)工藝原理

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制造分一步法和兩步法。一步法是將所有的原料按配方混合在一起而

形成泡沫塑料；二步法又分為預(yù)聚法和半預(yù)聚法兩種，預(yù)聚法是使異/酸酯法與聚酯或聚法

反映生成預(yù)聚體，在加入其他組分而形成泡沫塑料：半預(yù)聚法是使部分聚酯或聚醛先與所有

的異甄酸酯作用，而后再加入剩余的聚酯或聚醛與其他組分的混合物使其成為泡沫塑料。

⑴聚氨酯的生成：異氟酸酯+聚酯或聚醛的羥基，同時(shí)與水反映生成C02而發(fā)泡。

⑵泡沫的形成：聚氨酯泡沫塑料在形成過程中，始終伴有復(fù)雜的化學(xué)反映，可歸納

為6種。

①鏈增長反映。指異系酸酯或聚酯生成聚氨酯的反映，即異軌酸酯與羥基之間

反映

NCO+OH

②放氣反映。指異氨酸酯與水作用放出C02的反映

壬?

NCO+HOH-{........N—C—O........}—.........N—H+CO2

氨基甲酸胺

③與異銳酸酯的反映，這是②中生成的胺又與異銳酸酯作用形成臊的衍生物反

映。

OH

II—

NH2+OCNN—C—N

④聯(lián)和支化反映。指氨基甲酸酯中的氮原子上的氫與異偏,酸酯反映。這?反映

可使線型聚合物形成支化和交聯(lián)結(jié)構(gòu)。

0—c—NH+0CN0—C—N

0=C—NH

⑤縮二腺的形成反映。它是由腺衍生物與異制酸酯反映生成的。

0?

NH—C—NH+0CNNH—C—N

0=C—NH

⑥帶有歿基聚酯與異氟酸酯反映。

.......COOH+OCN^C—NH+C02t

上述六種化學(xué)反映，在制造泡沫塑料時(shí)，起聚合和發(fā)泡兩種作用，必須平衡進(jìn)行。

無機(jī)非金屬基復(fù)合材料的成型二藝及設(shè)備

概念：無機(jī)非金屬基復(fù)合材料通常是指用各種類型的纖維（或晶須）為增強(qiáng)材料，以水泥、

玻璃、陶寬、石膏等無機(jī)非金屬材料為基體，通過不同的成型方法復(fù)合而成的一類新型的多

相同態(tài)材料。

GRC玻璃纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)硅酸鹽水泥/玻璃纖維增強(qiáng)氯氧鎂水泥

增強(qiáng)硅酸鹽水泥基體的特點(diǎn)與增強(qiáng)纖維的選擇原則/規(guī)定

特點(diǎn)：纖維增強(qiáng)水泥基體復(fù)合材料與普通的混凝土相比，其顯著特點(diǎn)是輕質(zhì)高強(qiáng)，具有良好

的斷裂韌性。其拉壓比一般可達(dá)成皿~優(yōu)（普通混凝土為1/10）。它即可做墻體材料?，又可

用于強(qiáng)度規(guī)定不高的結(jié)構(gòu)材料飛

規(guī)定：1、彈性模量高。纖維與水泥的彈性模量比越高，越有助于應(yīng)力于基體傳到纖維。2、

纖維的變形能力要高。纖維的斷裂延伸率愈大，則愈有助于纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料韌性的

提高。3、抗拉強(qiáng)度高。所用纖維的抗拉強(qiáng)度至少要比水泥基體高2個(gè)數(shù)量級。

4、泊桑比不宜過大。以保證纖維不致過早地與基體脫開。5、纖維與水泥有較好的化學(xué)相容

性，同時(shí)不受水泥水化產(chǎn)物的侵蝕。6、使用短切纖維時(shí)，應(yīng)有一定的長徑比。目的在于兼

顧抗拉、抗療強(qiáng)度與韌性三者性能的協(xié)調(diào)。同時(shí)，纖維與基體之間要有良好的粘接強(qiáng)度。7、

來源方便，價(jià)格便宜，對人體無害。

GRC的耐久性問題——GF的耐堿性①用抗堿玻纖②使用低堿度水泥③使用涂層

氯氧鎂水泥基復(fù)合材料的材料設(shè)計(jì)：氯氧鎂水泥基復(fù)合材料是以氯氧鎂水泥為基體，以各

種類型的纖維增強(qiáng)材料及不同外加劑所組成，用一定的方法復(fù)合而成的一種多相固體材料。

選材①菱苦土（Mg0>70%）是氯氧鎂水泥的重要成分。燒失量<10樂凝結(jié)時(shí)間（初凝〉

45min,終凝<7h,細(xì)度120目篩余量<10%,20℃安定性為合格。②鹵水或鹵片（MgC12皿20）

及波美度規(guī)定。鹵水的性能指標(biāo)：MgC12>45樂KCl+NaCl<2%,MgS04+CaS04<2%③玻璃纖

維增強(qiáng)材料，氯氟鎂水泥的PH值=10,故選用中堿或無堿玻璃纖維及制品做增強(qiáng)材料。④填

料，填料可改善制品性能，同時(shí)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)漿料的稠度，控制料漿的可操作性。多空體系運(yùn)

用小填料填充封孔，其粒度一般控制在120目以上。⑤外加劑。為提高鎂水泥復(fù)合材料的耐

水性和使用壽命，通常要滲加一些有效的抗水性外加劑，如磷酸鹽、焦磷酸鈉、磷酸、亞麻

油等⑥他輔助材料，如涂料等

熱塑性復(fù)合材料：FRTP的成型工藝及設(shè)備

概念:熱塑性復(fù)合材料是指以熱塑性樹脂為基體，以各種纖維為增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料。

分類：①胺樹脂基體及復(fù)合后的性能分為高性能復(fù)合材料和通用型復(fù)合材料兩類。高性能復(fù)

合材料除具有比金屬材料高的比強(qiáng)度和比模量外，最大的特點(diǎn)是能在200c以上的高溫下長

期使用。②按增強(qiáng)材料在復(fù)合材料中的形狀分為：短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑

性復(fù)合材料兩類。

熱塑性片狀復(fù)合材料是以連續(xù)玻璃纖維氈、短切玻璃纖維氈、布、

無捻粗紗和熱塑性樹脂復(fù)合而成的一種片狀模塑料。纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料分為高

性能復(fù)合材料和通用型復(fù)合材料兩種。

熱塑性成型工藝中，熱塑性樹脂的工藝性

FRTP的成型過程通常涉及：使物料變形或流動(dòng)，充滿模具并取得所需要的形狀，保持

所得的形狀成為制品。熱塑性復(fù)合材料的工藝性能重要取決與樹脂基體，由廣纖維增強(qiáng)材料

在成型過程中不發(fā)生物理和化學(xué)變化，僅使基體的粘度增大，流動(dòng)性減少而已。

熱塑性樹脂的分子呈線型，具有長鏈分子結(jié)構(gòu)，這些長鏈分子互相貫穿，彼此重疊和

纏繞在一起，形成無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)。熱塑性樹脂的成型性能表現(xiàn)為良好的可擠壓性、可莫塑性

和課延展性等，所有這些性能都和溫度密切相關(guān)。

（可以用于生產(chǎn)熱塑性片狀模塑料的樹脂有很多，如尼龍、聚乙烯和聚丙烯等。但目

前世界各國重要還是用聚丙烯或改性聚丙烯生產(chǎn)片狀模塑料。由于聚丙烯的優(yōu)點(diǎn)較多；①密

度?。?.9/cm3）;②抗沖M性好③可以在-40℃—100℃溫度范圍使用④工藝性好（達(dá)成熔

融溫度后，在壓力卜流動(dòng)性能好，容易浸透玻璃纖維，冷卻后能迅速硬化）⑤來源廣、成本

低。由它生產(chǎn)的片狀模塑料，可以提高沖壓成型制品的生產(chǎn)率。）

熱塑性復(fù)材FRTP在成型加工過程中，也許產(chǎn)生降解的因素，分析其防止降解的措施

因素：①水降解，有些基團(tuán)怕水，易斷裂：②熱降解?，加工溫度過高導(dǎo)致：③氧降解?，被

氧化；④應(yīng)力降解，成型中受力、經(jīng)疏松導(dǎo)致降解，纖維易撕裂。

措施：①控制工藝參數(shù)，如成型加工溫度（合理的選擇工藝條件，使塑料制品在不易降解的

條件下進(jìn)行）；②原材料烘干，含水量控制在0.05%以下，（對原材料進(jìn)行烘干，使水分含量

控制在0.0120.05%以下）；③選擇先進(jìn)的儀器設(shè)備，改善設(shè)備及模具；④對原材料的質(zhì)量

進(jìn)行檢測（選用技術(shù)指標(biāo)合格的原材料）：⑤加入穩(wěn)定作用的穩(wěn)定劑，盡也許不發(fā)生反映。

FRTP的性能特點(diǎn)（相對于FRP的優(yōu)勢）

①比強(qiáng)度高。

②能反復(fù)加工成型，邊角余料可回收運(yùn)用，不污染環(huán)境，減少材料消耗，減少成本

③成型周期短

④成型壓力低

⑤貯存期長

⑥熱固性玻璃鋼具有較高的耐化學(xué)腐蝕性、耐水性和氣密性等

⑦原材料來源充足，價(jià)格便宜

⑦本低，某些品種熱塑性玻璃鋼成本比手糊聚酯玻璃鋼低20%左右

⑧械化限度高，熱塑性玻璃鋼必須機(jī)械化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但初次投資費(fèi)

用較高。

擠出成型工藝與注射成型工藝的重要區(qū)別

擠出成型工藝是生產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料制品的重要方法之一，其工藝工程是先將樹脂和增

強(qiáng)纖維制成粒料，然后再將粒料加入擠出機(jī)內(nèi)，經(jīng)塑化、擠出、冷卻定型而成制品。廣泛川

于生產(chǎn)增強(qiáng)塑料管、棒材、異型斷面型材等，其優(yōu)點(diǎn)是能加工大多數(shù)熱塑性復(fù)合材料及部分

熱固性復(fù)合材料r生產(chǎn)過程連續(xù)，自動(dòng)化限度高，工藝已掌握及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等，其缺陷是

只能生產(chǎn)線型制品。擠出成型重要涉及加料、塑化、成型、定型四個(gè)過程。增強(qiáng)粒料從料斗

進(jìn)入擠出機(jī)的料桶內(nèi)，在熱壓作用下發(fā)生物理變化，并向前推動(dòng)，有慮板、機(jī)頭、料筒阻力,

使粒料壓實(shí)、排氣，同時(shí)，外部熱源與和物料摩擦熱使料粒受熱塑化，變成熔融粘流態(tài)，定

量地從機(jī)頭擠出。

注射成型是樹脂基復(fù)合材料生產(chǎn)中的一種重要的成型方法,合用于熱塑性和熱固性復(fù)合

材料，但以熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用最廣。注射成型是將粒狀或粉狀的纖維-樹脂混合料從注射

機(jī)的料斗送入機(jī)筒內(nèi)，加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓，通過噴嘴注入溫度減少的閉合模內(nèi)，

競購冷卻定型后，脫模得制品，注射成型為間歇式操作過程。注射成型，2涉及閉模、加料、

塑化、注射、保壓、固化（冷卻定型）、開模出料等工序。FRTP的注射成型過程重要產(chǎn)生物

理變化。增強(qiáng)粒料在注射機(jī)的料筒內(nèi)加熱熔化至粘流態(tài)，以高壓迅速注入溫度較低的閉合模

內(nèi)，通過一段時(shí)間冷卻，使物料在保持模腔形狀的情況下恢復(fù)到玻璃態(tài)，然后開模取出制品。

這一過程重要是加熱、冷卻過程，物料不發(fā)生化學(xué)變化。

拉擠成型工藝

概念：拉擠是指玻璃纖維粗紗或其織物在外力牽引下，通過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定

長切割，連續(xù)生產(chǎn)玻璃鋼線型制品的一種方法，它不同于其他成型工藝的地方時(shí)外力拉撥和

擠壓模塑，故稱拉擠成型工藝。

工藝流程：玻璃纖維粗紗排布~浸膠一預(yù)成型一擠壓模塑及固化一牽引一切割~制品

分類：間歇式拉擠成型工藝、連續(xù)式拉擠成型工藝、立式拉擠成型工藝

拉擠成型工藝特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；制品中增強(qiáng)材料的含量一般為40%-80%,

可以充足發(fā)揮增強(qiáng)材料作用，制品性能穩(wěn)定可靠；勞動(dòng)強(qiáng)度低；生產(chǎn)過程中樹脂損耗少；制

品的縱向和橫向強(qiáng)度可任意調(diào)整，以適應(yīng)不同制品的使用規(guī)定：其長度可根據(jù)需要定長切割。

原材料的特點(diǎn)：

1、拉擠成型所用樹脂重要有不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和乙烯基酯樹脂等。美國用于拉擠

工藝專用的不飽和聚酯樹脂有五種：i、硬質(zhì)高反映性間苯型不飽和聚酯樹脂。它與低

收縮性填料相容性好，與傳統(tǒng)聚酯樹脂相比，拉擠速度可提高5倍：ii、中反映性間苯

型不飽和聚酯，特別合用于制造直徑為25mm以上的型材，且具有良好的耐腐蝕性；iii、

硬質(zhì)高反映性間苯型不飽和聚酯。特別合用于執(zhí)照奶水和韌性制品：2