Page 43 - 《橡塑智造与节能环保》2023年7期

节能环保新技术与产品

出产者迫切需要解决的问题。 对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经
玻璃钢材质弹性模量低,玻璃钢的弹性模量比木材 受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材
大两倍，但比钢小10倍，因此在产品结构中常感到刚 料。
性不足，容易变形；长期耐温性差，一般玻璃钢不能 玻璃钢注射成型工艺是在我国上世纪70年代研究
在高温下长期使用，通用聚酯玻璃钢在50℃以上强度 开发的一种真空－压力注射工艺，在阳模和阴模间铺
就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧玻 放好玻纤增强材料，闭模后抽真空，并在压力下将液
璃钢在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高 态树脂注入模腔，使其浸透玻璃纤维，然后固化成型
温树脂，使长期工作温度在200～300℃是可能的；剪 的一种闭模模塑工艺。由于注射成型工艺可直接密闭
切强度低，层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很 模塑，因而玻璃钢制品内外表面光洁，壁厚公差小，
低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层 制作出了高品质的产品。
间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层 玻璃钢注射成型工艺过程包括检查模具、涂胶
间受剪；老化现象是塑料的共同缺陷，玻璃钢也不例 模剂、玻璃布套缝合、合模、检查模具气密性、抽真
外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作 空、配胶、压注、固化、脱模等工序。由于模腔要抽
用下容易导致性能下降。目前市场上较常见的玻璃钢 真空，因此模具在铸造时必须保证无砂眼，加工好的
制品种类，大致就上述三种：环氧玻璃钢、聚酯玻璃 模具应仔细检查，对漏气的地方要进行局部修理，玻
钢和无机玻璃钢，其中环氧玻璃钢和聚酯玻璃钢又统 璃钢制品成型前需清理模具，除去油污和尘土，然后
称为有机玻璃钢，即FRP玻璃纤维增强塑料。 才喷涂脱模剂，合模后还需认真检查气密情况。玻璃
纤维布或编织套，套在阴模上后为防止松动尚需扎
2 玻璃钢/复合材料的结构原理及注射成型工 紧，合模后需要升温至70℃，在减压下进行干燥，
艺特点 而后降温至50℃保持一定的时间。该工艺所用的树
复合材料是指一种材料不能满足使用要求，需 脂，除要求有合适的粘度外，尚需要求树脂的凝胶时
要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种 间，要比压注时间至少多5h以上。配胶时，将树脂、
能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种 固化剂及其他助剂，按一定比例先后加入到树脂混合
玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能 釜内，经充分搅拌均匀后接通真空系统，抽去树脂内
承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做 的气泡，加热到注入温度50℃左右。然后，利用压力
成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它 或泵，将树脂混合物从模具下部压入模腔，当模具上
们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制 部流出胶液时，表明树脂已充满模腔，可停止压注，
品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应 封住出胶口。按固化制度进行固化及后处理，冷却至
力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由 室温后脱模。FRP注射成型工艺所用树脂的粘度直接
于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃 影响注射压力和生产周期。当树脂粘度较高时要求注
那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能， 射压力相应增加。树脂粘度太高时，必然要求提高树
象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称玻璃 脂输送管道和模具的耐压程度，从而增加了系统和模
钢。 具的设计和加工的难度。另外，粘度增加后，注满模
玻璃钢根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复 腔的时间加长，生产效率相应地也会有所降低。真
合塑料(GFRP)，碳纤维增强复合塑料(CFRP)，硼纤维 空－压力注射成型工艺对模具要求，也十分严格。模
增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、 具的刚性和内腔偏差太小，均对制品的质量有较大的
带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材 影响。模具刚性小，在压注过程中会引起模具尺寸的
料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维 变化，从而导致产品中树脂和纤维的含量不均匀，以
和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小，一般在10μm 至会使制品变形。另外，增强材料的铺层密度均匀与
以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以 否，对制品的质量也会有很大的影响。
内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相 注射成型工艺的玻璃钢制品空隙率较小，一般

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