玻璃鋼的制備及力學性能測試

1、玻璃鋼的制備及力學性能測試姓名: 他雪峰 學號：130242119手糊成型工藝屬于低壓成型工藝，所用設(shè)備簡單， 投資少，見效快，有時還可以現(xiàn)場制作某些制品，方便運輸，所以在經(jīng)常被用來解決一些臨時的、單件的生產(chǎn)問題。手糊成型工藝的最大特點是靈活， 適宜于多品種、小批量生產(chǎn)， 復合材料專業(yè)的學生掌 握手糊工藝技術(shù)很有必要。一實驗目的1. 選擇適合的樹脂配方；2. 掌握手糊成型工藝的技術(shù)要點、操作流程和技巧；3. 合理剪裁玻璃布和鋪設(shè)玻璃布；4. 進一步理解不飽和聚酯樹脂和膠衣樹脂配方、凝膠、脫模強度、富樹脂層等物理概念和 實際意義；5. 復合材料的結(jié)構(gòu)表征與力學性能測試；二實驗內(nèi)容1. 選擇適合的

2、樹脂配方；2. 按制作要求剪裁玻璃布；3. 手糊工藝操作；4. 脫模并修毛邊，如有可能還可裝飾美化；5. 對自己手糊制品進行力學性能測試；三實驗原理實驗學習選擇合理的配方、合理的固化制度。 不飽和聚酯樹脂中的苯乙烯既是稀釋劑又 是交聯(lián)劑，在固化過程中不放出小分子，所以手糊制品幾乎 90%是采用不飽和聚酯樹脂。 四實驗儀器和藥品1. 手糊工具：輥子、毛刷、刮刀；2. 模具制作：盒子、刮本、砂紙、木工工具；3樹脂、引發(fā)劑、促進劑、顏料、脫膜膏等；五實驗步驟1選擇一個合理的樹脂配方和固化制度（1）對所用樹脂配方最重要的要求有兩條：一是在加熱過程和固化反應(yīng)中不揮發(fā)或不放出 可揮發(fā)的小分子； 二是溫度在

3、 Tg 下它的粘度較小， 或隨溫度逐漸升高粘度變大緩慢， 否則， 得不到好的樹脂澆注體樣品。（2）配方：不飽和聚酯樹脂 100 份（質(zhì)量份） ，固化劑 3份（質(zhì)量份） ，促進劑 2份（質(zhì)量 份）。（3）固化制度：手糊完成以后，固定好固化模具，放在室溫條件下固化一周使其成型。 2.固化模具、脫模劑、表面粘、玻璃布的準備我們此次手糊成型采用兩塊正方形鋼板作為模具， 脫模具采用聚酯薄膜， 裁剪聚酯薄膜 時比鋼板寬 12cm ，而表面粘和玻璃布跟鋼板寬度相當。3手糊成形試驗操作（1）在一片鋼板上鋪上聚酯薄膜。（2） 配制膠衣樹脂（按不飽和聚酯樹脂常規(guī)配方，膠衣樹脂也是不飽和聚酯樹脂的一種），首先在模具

4、表面涂刷一層膠衣樹脂，保證400g/m2500g/m2 的用量，稍候，觀察膠衣樹脂即將凝膠時，將表面氈輕輕鋪放于模具表面，注意不要使表面氈過分變形，以貼合為宜。m（膠衣樹脂）S （模具）400g/m246g（3）取引發(fā)劑（1.38g）與不飽和聚酯樹脂（46g）按比例配合攪勻，然后再加入促進劑（0.92g）, 攪勻，馬上淋澆在表面氈上，并用毛刷正壓（不要用力刷涂，以免表面氈走樣），使樹脂浸透表面氈，觀察不應(yīng)有明顯氣泡。這一層是富樹脂層，一般應(yīng)保證65%以上的樹脂含量。（ 4 ）待表面氈和樹脂凝膠時馬上鋪上第一層玻璃布，并立即涂刷樹脂， 一般樹脂含量約 50%：緊接著第二層、第三層依次重復操作，

5、注意玻璃布接縫錯開位置， 每層之間都不應(yīng)有明顯氣 泡，即不應(yīng)有直徑 1mm 以上的氣泡。（ 5）最后外層是否需要使用表面氈應(yīng)視制品要求。（ 6）手糊完畢后需待玻璃鋼達一定強度后才能脫模，這個強度定義為能使脫模操作順利進 行而制品形狀和使用強度不受損壞的起碼強度，低于這個強度而脫模就會造成損壞或變形。通常氣溫在15 C 25C、24h即可脫模；30C以上10h形狀簡單的制品可脫脂：氣溫低于15 C則需要加熱升溫固化后再脫模。(7)修毛邊，并美化裝飾。4 玻璃鋼力學性能測試4.1我們采用電子萬能試驗機測試所制作復合材料的力學性能。(1) 開機：試驗機-打印機-計算機注意：每次開機后，最好要預熱10

6、min，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，再進行試驗工作。若剛剛關(guān)機，需要再開機，至少保證1分鐘的時間間隔。(2) 雙擊電腦桌面實驗軟件快捷鍵，進入試驗軟件，選擇好聯(lián)機的用戶名和密碼，選擇 對應(yīng)的傳感器及引伸計后點擊“聯(lián)機”(3) 根據(jù)試樣情況準備好夾具，若夾具已安裝到試驗機上，則對夾具進行檢查，并根據(jù)試樣的長度及夾具的間距設(shè)置好限位裝置。(4) 點擊“試驗部分”里的新試驗，選擇相應(yīng)的試驗方案(試驗方案的設(shè)置參照軟件說明書)，輸入試樣的原始用戶參數(shù)尺寸等，多根試樣直接按回車鍵生成新記錄。(5) 夾好試樣(有需使用引伸計或大變形時也應(yīng)相應(yīng)正確安裝)，在夾好試樣一端后，力 值清零(點擊力窗口的“清零”按鈕)再夾另一端

7、(6) 點擊“開始”，開始自動試驗。試驗自動結(jié)束后，軟件顯示試驗結(jié)果。(7) 如有下一根試樣，則重復上述 56步驟。(8) 試驗完成后，點擊“生成報告”，打印試驗報告。(9) 關(guān)閉試驗窗口及軟件。(10) 關(guān)機：試驗軟件-試驗機-打印機-計算機4.2試驗結(jié)果分析Tab.1各向同性和正交各向異性纖維增強復合材料拉伸性能的測定試驗報告執(zhí)行標準GB/T 1040.4-2006X%應(yīng)變標距夾具間初始距 離厚度窄部分寬度0. % (第1根)25 mm115 mm2.25 mm0. % （第2根）25 mm115 mm2.17 mm0. % （第3根）25 mm115 mm2.01 mm拉伸彈性模量Et拉

8、伸斷裂應(yīng)力dB拉伸強度 dM屈服拉伸應(yīng)變&yMPaMPaMPa%第1根798.2661.0961.09第2根484.3456.8056.805.42第3根586.6187.6787.67Fig.1 Positi onV alue(mm)Fig.2 Positi onV alue(mm)如上圖所示，圖1, 2,3分別代表著第1,2,3根玻璃纖維增強不飽和樹脂復合材料試樣的力學性能數(shù)值，從整體上看，玻纖復材都比較脆，只有第二根有屈服拉伸應(yīng)變，其余的兩根直接從大致的彈性狀態(tài)直至拉伸到了斷裂狀態(tài)，而沒有發(fā)生塑性變形。這三根試樣當中,又數(shù)第三根的力學性能最為優(yōu)異，其拉伸彈性模量達到586.61 MPa，拉伸斷裂應(yīng)力為 87.67MPa,拉伸強度達到 87.67 MPa，整體力學性能超過第1,2根。同時也看出了一個問題是我們手糊成型制作的復材力學性能數(shù)據(jù)分布沒有均一性， 較為分散， 它表示我們的產(chǎn)品質(zhì)量并 不樂觀。六 . 思考題1. 什么是富樹脂層？它起什么作用？制品表面需要特制的面層， 稱為表面層。 一般多采