玻璃钢制作材料玻璃钢原材料概述玻璃钢诞生至今已有60多年历史，从简单的手糊制作发展成为今天的微机控制操作。产品性能各异，种类繁多，遍及我们生活的各个角落。玻璃钢的原材料一）、玻璃纤维1、玻璃纤维是以玻璃为原料，在高温熔融状态下拉丝而成。其直径一般为0.5-30微米，表面经过偶联剂处理，提高了和树脂的粘结力。在玻璃钢中是增强材料，主要提供强度。2、分类、性能及制品按化学成分分为无碱、中碱、高碱玻璃纤维。分别用E、C、A表示。E度高，耐碱、耐水、耐热性、电绝缘性好，耐酸性差些；C玻耐酸性较好，但其它性能不如E玻。玻璃纤维的比重大约2.5，我公司用的表面毡、短切毡、缠绕纱、无碱布，都属于E玻。少部分玻纤布属中碱布。玻纤制品不能受潮，玻纤纱不能横放或挤压，堆高小于7常见制品――1）、缠绕纱其按生产工艺方式分为直接纱和间接纱（合股纱），。型号常有1200Tex、2400Tex、4800Tex。Tex：指1000司常用2400Tex。2）、短切毡：有50-70mm短纤维粘结而成。常见规格300g/、4504）、玻纤布：玻璃纤维表面毡特有的生产工艺,决定其具有表面平整纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.表面毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品.产品适用于玻璃钢手糊成型，缠绕成型，拉挤型材，连续平板，真空吸附成型等工艺。分中碱布―――0.2：180g/；0.4：360无碱布―――0.4：400g/；0.6：5705）、表面毡：玻璃纤维表面毡特有的生产工艺,决定其具有表面平整纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.表面毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品.产品适用于玻璃钢手糊成型，缠绕成型，拉挤型材，连续平板，真空吸附成型等工艺。规格：30g/，50表面毡、针织毡、短切毡一般用在制品的内层，通过增加树脂含量，达到防腐、防渗作用。二）、树脂树脂是玻璃钢中的基体材料，其作用是在纤维间传递力载荷，它决定玻璃钢的耐热、耐腐蚀、耐老化性能。树脂分为热塑性和热固性树脂两种。常用的玻璃钢是热固性树脂生产的。所谓热固性树脂是指固化后形成不溶、不熔物，温度过高则分解破坏。常用有不饱和聚脂树脂、环氧树脂、酚醛树脂。这里主要介绍不饱和聚脂树脂。不饱和聚脂树脂的分类不饱和聚脂树脂的分类通常分为通用型、耐热型、耐化学腐蚀型、光稳型、自熄型及纫性型。按化学成分又分为邻型、乙烯基型。常用牌号中，192N、P65－901，191、189、886都属于邻苯型树脂，多用于结构层制作；2028、972属于间苯型，既可作内衬也可作结构层用；95033301、197、382、941属于双酚A用于内衬制作，用于耐化学腐蚀要求高的地方；470、430、、590、3201、MFE-2、W2-1属于乙烯基型或改良型树脂，用于耐化学腐蚀、耐温要求更高的场合；2028、382、976A属于食品级树脂，用于制作输送或存放自来水或食品的玻璃钢管道或容器。X-41属于二甲苯型树脂，用于内衬制作。不饱和聚脂树脂的固化聚脂树脂中含有一定比例的交联剂，常用苯乙烯，它也相当于溶剂，在树脂中加入引发剂（也叫催化剂、固化剂）和促进剂，使树脂在常温下固化。固化特征表现为树脂从粘稠状凝胶常用引发剂：过氧化甲乙酮、过氧化环已酮，一般用量小于4％；剂：萘酸钴、环烷酸钴，用量小于4％；NN－二甲基苯胺，10％苯乙烯溶液的用量小于2％。三）、辅助材料着色剂（如颜料糊），耐磨剂（石英粉，金刚粉等），阻燃剂（卤化物）、增加刚度的加石英砂、抗静电剂（石墨）等。玻璃纤维glassfiber用熔融玻璃制成的极细的纤维，绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好，机械强度高。用做绝缘材料和玻璃钢的原料等。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glassfiberfiberglass。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。玻璃纤维之特性：玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下：(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。(2)弹性系数高，刚性佳。(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学(5)吸水性小。(6)尺度安定性，耐热性均佳。(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。(8)透明可透过光线)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。(10)价格便宜。玻璃纤维的分类：玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。生产玻璃纤维的主要原料是：石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成纤维；一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒，再以多种方式加热重熔后制成直径为3～80μ维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维，称为玻璃棉。玻璃纤维经加工，可制成多种形态的制品，如纱、无玻璃纤维按组成、性质和用途，分为不同的级别。按标准级规定(见表)，E级玻璃纤维使用最普遍，广泛用于电绝缘材料；S级为特殊纤维，虽然产量小，但很重要，因具有超强度，主要用于军事防御，如防弹箱等；C级更具耐化学性，用于电池隔离板、化学滤毒器；主要成分其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0％～2％，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻 璃纤维（氧化钠8％～12％,属含硼或不 含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤 维（氧化钠13％以上，属钠钙硅酸盐玻 特性,原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐，隔 热、隔音性好(特别是玻璃棉)，抗拉强度 高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。但 性脆，耐磨性较差。玻璃纤维主要用作 电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、 隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料，用来制造增强塑料（见彩图） 或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制 品。用有机材料被覆玻璃纤维可提高其 柔韧性，用以制成包装布、窗纱、贴墙 布、覆盖布、防护服和绝电、隔音材料。 生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它 玻璃制品的玻璃。目前国际上已经商品 化的纤维用的玻璃成分如下： 1、E-玻璃 亦称无碱玻璃，是一种硼 硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种 玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气 绝缘性及机械性能，广泛用于生产电绝 缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢 用玻璃纤维，它的缺点是易被无机酸侵 蚀，故不适于用在酸性环境。 2、C-玻璃 亦称中碱玻璃，其特点是 耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃， 但电气性能差，机械强度低于无碱玻璃 纤维10%～20%，通常国外的中碱玻璃纤 维含一定数量的三氧化二硼，而我国的 中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外， 中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻 璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维表面 毡等，也用于增强沥青屋面材料，但在 我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的 一大半（60%），广泛用于玻璃钢的增强 以及过滤织物，包扎织物等的生产，因 为其价格低于无碱玻璃纤维而有较强的 竞争力。 3、高强玻璃纤维 其特点是高强度、 高模量，它的单纤维抗拉强度为 2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25% 左右，弹性模量86000MPa，比E-玻璃纤 维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品 多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器 械。但是由于价格昂贵，目前在民用方 面还不能得到推广，全世界产量也就几 千吨左右。 4、AR 玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维， 主要是为了增强水泥而研制的。 玻璃亦称高碱玻璃，是一种典 型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很 少用于生产玻璃纤维。 6、E-CR 玻璃 是一种改进的无硼无 碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃 纤维，其耐水性比无碱玻纤改善7～8倍， 耐酸性比中碱玻纤也优越不少，是专为 地下管道、贮罐等开发的新品种。 玻璃亦称低介电玻璃，用于 生产介电强度好的低介电玻璃纤维。 除了以上的玻璃纤维成分以外，近 年来还出现一种新的无碱玻璃纤维，它 完全不含硼，从而减轻环境污染，但其 电绝缘性能及机械性能都与传统的E 璃相似。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，据称在 作玻璃钢增强材料方面也有潜力。此外 还有无氟玻璃纤维，是为环保要求而开 发出来的改进型无碱玻璃纤维。 玻璃纤维制品品种与用途 1、无捻粗纱 无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝 集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划 分为：无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无 捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径从 12～23μ m。无捻粗纱的号数从150 9600号（tex）。无捻粗纱可直接用于某 些复合材料工艺成型方法中，如缠绕、 拉挤工艺，因其张力均匀，也可织成无 捻粗纱织物，在某些用途中还将无捻粗 纱进一步短切。 （1）喷射用无捻粗纱 适合于玻璃 钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备如下 性能：良好的切割性，在连续高速切 割时产生的静电少；无捻粗纱切割后 分散成原丝的效率要高，也即分束率高， 通常要求90%以上；短切后的原丝具 有优良的覆模性，可覆盖在模具的各个 角落；树脂浸透快，易于被辊子辊平 并易于驱赶气泡；原丝筒退解性能好， 粗纱线密度均匀，适 合于各种喷枪及纤维输送系统。喷 成，每股原丝含200根玻纤单丝。 （2）SMC 用无捻粗纱 SMC 即片状 模塑料，主要用于压制汽车部件、浴缸、 水箱板、净化槽、各种座椅等。SMC 无捻粗纱在制造SMC片材时要切成 lin(25mm)的长度，分散在树脂糊中，因 此对SMC 用无捻粗纱的要求是短切性 好，毛丝少，抗静电性优良，在切割时 短切丝不会粘附在刀辊上。对着色的 SMC 而言，无捻粗纱要在高颜料含量的 树脂糊中被树脂浸透。通常SMC 纱一般为2400tex，少数情况下也有用4800tex （3）缠绕用无捻粗纱缠绕法用于 制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。缠 绕用无捻粗纱的号数从1200 号到9600 号，缠绕大型管道及贮罐多倾向于直接 无捻粗纱，如4800tex 的直接无捻粗纱。