復(fù)合材料成型工藝與設(shè)備全冊(cè)配套最完整精品課件

1、21.1復(fù)合材料發(fā)展概況1.1.1國(guó)外1940-1945，美國(guó)，手糊工藝，GF.R.聚酯， 雷達(dá)罩，飛機(jī)油箱，機(jī)身，機(jī)翼。1946（美）纏繞成型專(zhuān)利1950真空袋和壓力袋壓成型，螺旋槳1949GF預(yù)混料，模壓成型1960年代噴射成型、纏繞成型、拉擠型、SMC，熱塑性塑料的注射成型和擠出成型370年代RIM和RRIM、GMT80年代及后耐高溫（EP、BMI、PI）復(fù)合材料、熱壓罐、自動(dòng)鋪放、成熟的RTM等技術(shù)1.1.2國(guó)內(nèi) 我國(guó)的樹(shù)脂基復(fù)合材料始于1958年（玻璃鋼船）。1960年成立上海、哈爾濱玻璃鋼研究所，1972年武漢工業(yè)大學(xué)、上海華東化工學(xué)院、哈爾濱建筑工程學(xué)院設(shè)立復(fù)合材料專(zhuān)業(yè) 1.2

2、復(fù)合材料的基本性能41.3 復(fù)合材料的成型工藝（1）手糊成型（2）真空袋壓法成型（3）壓力袋成型（4）樹(shù)脂注射和（真空輔助）樹(shù)脂傳遞成型（5）噴射成型（6）夾層結(jié)構(gòu)成型（7）模壓成型（8）注射成型 (9) 擠出成型（10）纏繞成型（11）拉擠成型（12）卷制成型（13）熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型（14）離心澆鑄成型51.3選擇成型工藝方法的原則（1）產(chǎn)品的外形構(gòu)造和尺寸大?。?）材料性能和產(chǎn)品質(zhì)量要求（3）生產(chǎn)批量大小及供應(yīng)時(shí)間（4）現(xiàn)有設(shè)備和資金（5）經(jīng)濟(jì)效益1.4 本課程的任務(wù)及教學(xué)方法 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，初步掌握樹(shù)脂基復(fù)合材料的成型方法、工藝原理、生產(chǎn)設(shè)備等方面的系統(tǒng)知識(shí)，能合理地選擇成

3、型工藝和設(shè)備，制備復(fù)合材料制品。6 2.手糊成型工藝及設(shè)備7 手糊成型又稱接觸成型。是用纖維增強(qiáng)材手糊成型又稱接觸成型。是用纖維增強(qiáng)材料和樹(shù)脂膠液在模具上鋪敷成型料和樹(shù)脂膠液在模具上鋪敷成型，在室溫在室溫或加熱無(wú)壓（或低壓）條件下固化，脫模或加熱無(wú)壓（或低壓）條件下固化，脫模成制品的工藝方法。成制品的工藝方法。8 2 2、 手糊成型工藝手糊成型工藝手糊成型手糊成型又稱接觸成型又稱接觸成型模具準(zhǔn)模具準(zhǔn)備備樹(shù)脂膠液樹(shù)脂膠液配制配制增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備涂脫模劑涂脫模劑手糊成型手糊成型固化固化脫模脫模后處理后處理檢驗(yàn)檢驗(yàn)制品制品手糊成型工藝流程手糊成型工藝流程9待浸樹(shù)脂的增待浸樹(shù)脂的增強(qiáng)材料強(qiáng)材料

4、壓實(shí)輥壓實(shí)輥樹(shù)脂樹(shù)脂可選用膠衣可選用膠衣手糊成型示意圖手糊成型示意圖 膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和耐老化等的對(duì)其起到保護(hù)作用的表耐老化等的對(duì)其起到保護(hù)作用的表面涂層。面涂層。(1) (1) 通用型膠衣：耐沸水、耐摩擦、耐肥皂或通用型膠衣：耐沸水、耐摩擦、耐肥皂或清潔劑的腐蝕，具有良好的表面光澤；清潔劑的腐蝕，具有良好的表面光澤；(2) (2) 耐耐化學(xué)腐蝕膠衣：用于耐腐蝕制品的表面；化學(xué)腐蝕膠衣：用于耐腐蝕制品的表面；(3) (3) 光穩(wěn)定型膠衣：具有優(yōu)良的耐氣候性；光穩(wěn)定型膠衣：具有優(yōu)良的耐氣候性；(

5、4) (4) 食食品容器用的膠衣。品容器用的膠衣。10 手糊成型按成型固化壓力可分為兩類(lèi)；手糊成型按成型固化壓力可分為兩類(lèi)；接觸壓和低壓（接觸壓以上）接觸壓和低壓（接觸壓以上）1.1.接觸壓為手糊成型、噴射成型。接觸壓為手糊成型、噴射成型。2.2.低壓成型包括對(duì)模成型、真空成型、袋壓低壓成型包括對(duì)模成型、真空成型、袋壓成型以及樹(shù)脂傳遞模塑（成型以及樹(shù)脂傳遞模塑（RTMRTM）和反應(yīng)注和反應(yīng)注射模塑（射模塑（RIMRIM）成型等。成型等。 11 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.1.適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品2.2.設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少 3.3.工藝簡(jiǎn)便工藝簡(jiǎn)便 4.

6、4.可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料 5.5.樹(shù)脂含量較高樹(shù)脂含量較高 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 1.1.效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大 2.2.產(chǎn)品質(zhì)量不易控制產(chǎn)品質(zhì)量不易控制 3.3.力學(xué)性能較低力學(xué)性能較低 12 (1) (1) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能要求；產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能要求； (2) (2) 手糊成型工藝要求；手糊成型工藝要求； (3) (3) 價(jià)格便宜、材料容易取得。價(jià)格便宜、材料容易取得。132.1.12.1.1聚合物基體的選擇要求聚合物基體的選擇要求 能在室溫下凝膠、固化能在室溫下凝膠、固化 膠液粘度適當(dāng)膠液粘度適當(dāng) 0.2-0.5 0.2-0.5Pa.sPa.

7、s，并在固化過(guò)程，并在固化過(guò)程中無(wú)低分子物產(chǎn)生；中無(wú)低分子物產(chǎn)生； 無(wú)毒或低毒無(wú)毒或低毒 價(jià)格便宜價(jià)格便宜 不飽和聚酯樹(shù)脂，用量約占各類(lèi)樹(shù)脂的不飽和聚酯樹(shù)脂，用量約占各類(lèi)樹(shù)脂的 80 80主要牌號(hào)主要牌號(hào) 196# 196#、191191、189189、198198；其次是環(huán)氧樹(shù)脂其次是環(huán)氧樹(shù)脂15%15%，主要牌號(hào)，主要牌號(hào)E-51E-51、E-44E-44、E-42E-42。航空結(jié)構(gòu)制品采用高性能樹(shù)脂，須高溫高壓固化成航空結(jié)構(gòu)制品采用高性能樹(shù)脂，須高溫高壓固化成型。型。1415一、不飽和聚酯樹(shù)脂一、不飽和聚酯樹(shù)脂聚酯包括飽和聚酯和不飽和聚酯。聚酯包括飽和聚酯和不飽和聚酯。飽和聚酯：沒(méi)有非芳

8、族的不飽和鍵飽和聚酯：沒(méi)有非芳族的不飽和鍵不飽和聚酯：含有非芳族的不飽和鍵不飽和聚酯：含有非芳族的不飽和鍵, ,由不飽和二元羧酸或酸由不飽和二元羧酸或酸酐、飽和二元羧酸或酸酐與多元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽酐、飽和二元羧酸或酸酐與多元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的相對(duì)分子質(zhì)量不高的線型高分子化合物和雙鍵的相對(duì)分子質(zhì)量不高的線型高分子化合物。不飽和聚酯樹(shù)脂：在聚酯化縮聚反應(yīng)結(jié)束后，趁熱加入一定量不飽和聚酯樹(shù)脂：在聚酯化縮聚反應(yīng)結(jié)束后，趁熱加入一定量的乙烯基單體，配成粘稠的液體，這樣的聚合物溶液稱之為不的乙烯基單體，配成粘稠的液體，這樣的聚合物溶液稱之為不飽和聚酯樹(shù)脂。飽和聚酯樹(shù)脂。COO16

9、2 2、不飽和聚酯樹(shù)脂的固化原理、不飽和聚酯樹(shù)脂的固化原理 通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)聚酯分子中的雙鍵，與可聚合的乙烯類(lèi)通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)聚酯分子中的雙鍵，與可聚合的乙烯類(lèi)單體單體( (如苯乙烯如苯乙烯) )進(jìn)行游離基共聚反應(yīng)，使線型的聚酯分子交進(jìn)行游離基共聚反應(yīng)，使線型的聚酯分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的體形大分子結(jié)構(gòu)。聯(lián)成三維網(wǎng)狀的體形大分子結(jié)構(gòu)。 不飽和聚酯樹(shù)脂的固化過(guò)程即它與乙烯類(lèi)單體共聚的不飽和聚酯樹(shù)脂的固化過(guò)程即它與乙烯類(lèi)單體共聚的過(guò)程，共聚反應(yīng)過(guò)程包括三個(gè)主要階段：鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、過(guò)程，共聚反應(yīng)過(guò)程包括三個(gè)主要階段：鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止。鏈終止。17 (1)(1) 鏈引發(fā)：鏈引發(fā)： 一般有三種方式一般有

10、三種方式 (a) (a) 引發(fā)劑引發(fā)引發(fā)劑引發(fā)( (如過(guò)氧化苯甲酰如過(guò)氧化苯甲酰) ) (b) (b) 引發(fā)劑和促進(jìn)劑配合使用引發(fā)劑和促進(jìn)劑配合使用( (如過(guò)氧化環(huán)己酮萘酸鈷如過(guò)氧化環(huán)己酮萘酸鈷) )引發(fā)引發(fā) (c) (c) 紫外線照射引發(fā)紫外線照射引發(fā)RRM1RM2RiMRiM12M1M2M1 M1 、M2M2分別代表乙烯類(lèi)單體、聚酯分子分別代表乙烯類(lèi)單體、聚酯分子18( (2) 2) 鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) 聚酯分子雙鍵及乙烯類(lèi)單體雙鍵被引發(fā)后，就會(huì)進(jìn)行鏈聚酯分子雙鍵及乙烯類(lèi)單體雙鍵被引發(fā)后，就會(huì)進(jìn)行鏈增長(zhǎng)反應(yīng)，有如下四種形式的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)：增長(zhǎng)反應(yīng)，有如下四種形式的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)：M1M1M2M1M2k

11、11k12R11R12M2M1M2M1M2k21k22R21R22M1 M1 代表乙烯類(lèi)單體形成的游離基代表乙烯類(lèi)單體形成的游離基M2M2代表不飽和聚酯形成的游離基代表不飽和聚酯形成的游離基19 (3)(3) 鏈終止鏈終止 鏈終止反應(yīng)即體系反應(yīng)的終止過(guò)程。鏈終止反應(yīng)即體系反應(yīng)的終止過(guò)程。存在存在“雙基終止雙基終止”反應(yīng)反應(yīng)M1M1+大分子kt11M1M2+大分子kt12M2M2+大分子kt22轉(zhuǎn)化率提高后，引發(fā)劑濃轉(zhuǎn)化率提高后，引發(fā)劑濃度和單體濃度都下降，聚度和單體濃度都下降，聚合速率應(yīng)該下降，但事實(shí)合速率應(yīng)該下降，但事實(shí)相反，當(dāng)轉(zhuǎn)化率較高時(shí)，相反，當(dāng)轉(zhuǎn)化率較高時(shí)，聚合速率反而大幅度增大。聚合

12、速率反而大幅度增大。20 存在存在“雙基終止雙基終止”反應(yīng)，當(dāng)共聚反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，反應(yīng)，當(dāng)共聚反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，隨反應(yīng)進(jìn)行體系中出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，粘度增大，大分子活性鏈隨反應(yīng)進(jìn)行體系中出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，粘度增大，大分子活性鏈的運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這樣就減弱了雙基終止反應(yīng)，而此時(shí)單體的運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這樣就減弱了雙基終止反應(yīng)，而此時(shí)單體分子仍可以自由擴(kuò)散，自由基還在不斷形成，鏈增長(zhǎng)反應(yīng)仍分子仍可以自由擴(kuò)散，自由基還在不斷形成，鏈增長(zhǎng)反應(yīng)仍然繼續(xù)進(jìn)行，而且速度加快，出現(xiàn)然繼續(xù)進(jìn)行，而且速度加快，出現(xiàn)“自動(dòng)加速效應(yīng)自動(dòng)加速效應(yīng)”。以后進(jìn)一步共聚反應(yīng)，體系逐漸形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘度更以后進(jìn)一步共聚反應(yīng)，體系

13、逐漸形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘度更大，限制了單體的擴(kuò)散，使聚合速度下降而終止反應(yīng)。大，限制了單體的擴(kuò)散，使聚合速度下降而終止反應(yīng)。 213 3、輔助劑、輔助劑22常用交聯(lián)劑：常用交聯(lián)劑： 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、鄰苯二甲苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、鄰苯二甲酸二丙稀酯、鄰苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。酸二丙稀酯、鄰苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。要要求求作用是在線型的分子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵，使作用是在線型的分子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵，使線型分子相互連在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。線型分子相互連在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 高沸點(diǎn)，低粘度，能溶解樹(shù)脂、引發(fā)高沸點(diǎn)，低粘度，能溶解樹(shù)脂、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、染料

14、等，反應(yīng)活性大，劑、促進(jìn)劑、染料等，反應(yīng)活性大，能使共聚反應(yīng)在室溫或較低溫度下進(jìn)能使共聚反應(yīng)在室溫或較低溫度下進(jìn)行，能與樹(shù)脂共聚形成均相共聚物。行，能與樹(shù)脂共聚形成均相共聚物。CH2CHCH2CCCH3OOCH3CH2CHCH3CCOOOOCH2CH2CHCHCH2CH223苯乙烯的優(yōu)缺點(diǎn)：苯乙烯的優(yōu)缺點(diǎn)：粘度低；與樹(shù)脂有良好的共混性，粘度低；與樹(shù)脂有良好的共混性，能很好的溶解引發(fā)劑、促進(jìn)劑；能很好的溶解引發(fā)劑、促進(jìn)劑；苯乙烯雙鍵活潑，易于進(jìn)行共聚苯乙烯雙鍵活潑，易于進(jìn)行共聚反應(yīng)；價(jià)格便宜，材料來(lái)源廣。反應(yīng)；價(jià)格便宜，材料來(lái)源廣。用量對(duì)性能的影響：用量對(duì)性能的影響： 苯乙烯用量過(guò)多：膠液稀，操

15、作時(shí)易流膠；制品固化收縮苯乙烯用量過(guò)多：膠液稀，操作時(shí)易流膠；制品固化收縮率大。率大。 苯乙烯用量過(guò)?。簶?shù)脂膠液粘度大，不易使用；同時(shí)固化苯乙烯用量過(guò)?。簶?shù)脂膠液粘度大，不易使用；同時(shí)固化不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在30304040。 缺點(diǎn)：沸點(diǎn)較低缺點(diǎn)：沸點(diǎn)較低(145)(145)，易揮發(fā)，有一定毒性，易揮發(fā)，有一定毒性，對(duì)人體有害。對(duì)人體有害。24 引發(fā)劑可以產(chǎn)生自由基，引發(fā)樹(shù)脂體系進(jìn)行引發(fā)劑可以產(chǎn)生自由基，引發(fā)樹(shù)脂體系進(jìn)行固化反應(yīng)。引發(fā)劑一般為過(guò)氧化物，其通式為固化反應(yīng)。引發(fā)劑一般為過(guò)氧化物，其通式為 ROORROOR。 主要類(lèi)型：氫過(guò)氧化物、

16、酸過(guò)氧化物、酮過(guò)主要類(lèi)型：氫過(guò)氧化物、酸過(guò)氧化物、酮過(guò)氧化物、酯過(guò)氧化物、二酰基過(guò)氧化物。氧化物、酯過(guò)氧化物、二酰基過(guò)氧化物。25 過(guò)氧化二苯甲過(guò)氧化二苯甲酰酰 過(guò)氧化環(huán)己酮過(guò)氧化環(huán)己酮( (混合物混合物) ) 過(guò)氧化過(guò)氧化甲乙酮甲乙酮( (混合物混合物) )OHOOHOOHOOHOHCH3C2H5CC6H5COOOCC6H5O26 實(shí)驗(yàn)表明，常用的引發(fā)劑其臨界溫度均在實(shí)驗(yàn)表明，常用的引發(fā)劑其臨界溫度均在6060以以上，說(shuō)明單獨(dú)使用有機(jī)過(guò)氧化物，不能滿足不飽和聚上，說(shuō)明單獨(dú)使用有機(jī)過(guò)氧化物，不能滿足不飽和聚酯樹(shù)脂室溫固化的要求。酯樹(shù)脂室溫固化的要求。能使引發(fā)劑降低分解活化能，能使引發(fā)劑降低分解

17、活化能，降低引發(fā)溫度的物質(zhì)。降低引發(fā)溫度的物質(zhì)。 實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在促進(jìn)劑的存在下，有機(jī)過(guò)氧化物實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在促進(jìn)劑的存在下，有機(jī)過(guò)氧化物“分分解活化能解活化能”顯著下降，可使有機(jī)過(guò)氧化物的分解溫度顯著下降，可使有機(jī)過(guò)氧化物的分解溫度降到室溫以下。降到室溫以下。27實(shí)驗(yàn)表明：常用叔胺的反應(yīng)活性順序：實(shí)驗(yàn)表明：常用叔胺的反應(yīng)活性順序：N, NN, N二甲基對(duì)甲苯胺二甲基對(duì)甲苯胺 二甲基苯胺二甲基苯胺 二乙基苯胺二乙基苯胺A. A. 過(guò)氧化苯甲酰叔胺體系過(guò)氧化苯甲酰叔胺體系叔胺類(lèi)物質(zhì)能大大提高過(guò)氧化苯甲酰的反應(yīng)速度叔胺類(lèi)物質(zhì)能大大提高過(guò)氧化苯甲酰的反應(yīng)速度CH3NCH3CH3NCH3CH3NCH3CH2C

18、H3CH228叔胺類(lèi)叔胺類(lèi)用量用量2020固化時(shí)間固化時(shí)間0 010 10天天二乙基苯胺二乙基苯胺0.2%0.2%3030分鐘分鐘二甲基苯胺二甲基苯胺0.2%0.2%18 18分鐘分鐘N,NN,N二甲基對(duì)甲苯胺二甲基對(duì)甲苯胺0.2%0.2%4 4分鐘分鐘叔胺促進(jìn)劑對(duì)固化速度的影響叔胺促進(jìn)劑對(duì)固化速度的影響 注：不飽和聚酯樹(shù)脂注：不飽和聚酯樹(shù)脂+1%+1%過(guò)氧化苯甲酰過(guò)氧化苯甲酰29B . B . 酮過(guò)氧化物環(huán)烷酸鈷引發(fā)體系酮過(guò)氧化物環(huán)烷酸鈷引發(fā)體系不飽和聚酯樹(shù)脂低溫固化最常見(jiàn)的引發(fā)體系不飽和聚酯樹(shù)脂低溫固化最常見(jiàn)的引發(fā)體系引發(fā)劑及用量引發(fā)劑及用量促進(jìn)劑及用量促進(jìn)劑及用量固化時(shí)間固化時(shí)間2 2過(guò)

19、氧化甲乙酮過(guò)氧化甲乙酮0 0484860min60min2 2過(guò)氧化甲乙酮過(guò)氧化甲乙酮0.010.01環(huán)烷酸鈷環(huán)烷酸鈷84min84min2 2過(guò)氧化環(huán)己酮過(guò)氧化環(huán)己酮0 0282860min60min2 2過(guò)氧化環(huán)己酮過(guò)氧化環(huán)己酮0.010.01環(huán)烷酸鈷環(huán)烷酸鈷60min60min環(huán)烷酸鈷對(duì)聚酯固化速度的影響環(huán)烷酸鈷對(duì)聚酯固化速度的影響30增加不飽和聚酯樹(shù)脂的貯存穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)適用期。增加不飽和聚酯樹(shù)脂的貯存穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)適用期。 最常用的阻聚劑：對(duì)苯二酚、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、硝基苯、最常用的阻聚劑：對(duì)苯二酚、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、硝基苯、亞硫酸鹽等亞硫酸鹽等HOOHNO2COHOHCH3CH3CH3

20、31(1)(1)阻聚劑與引發(fā)劑分解而產(chǎn)生的游離基作用，使后者失去阻聚劑與引發(fā)劑分解而產(chǎn)生的游離基作用，使后者失去活性，聚合反應(yīng)要到阻聚劑完全消耗時(shí)才能進(jìn)行?；钚?，聚合反應(yīng)要到阻聚劑完全消耗時(shí)才能進(jìn)行。(2) (2) 阻聚劑與鏈游離基化合。阻聚劑與鏈游離基化合。RMn+MRMn+1RMn+ZRMnZ鏈增長(zhǎng)反應(yīng)鏈阻聚反應(yīng)32空氣中的空氣中的O O2 2和水分有明顯的和水分有明顯的“阻聚阻聚”作用作用 自由基與苯乙烯的反應(yīng)速度比自由基與自由基與苯乙烯的反應(yīng)速度比自由基與O2的反應(yīng)的反應(yīng)速度慢速度慢104104倍，一般聚酯樹(shù)脂制品固化時(shí)，表面應(yīng)覆倍，一般聚酯樹(shù)脂制品固化時(shí)，表面應(yīng)覆蓋聚酯薄膜。若不用薄

21、膜覆蓋，也應(yīng)使成型表面形蓋聚酯薄膜。若不用薄膜覆蓋，也應(yīng)使成型表面形成與空氣隔離的物質(zhì)如蠟類(lèi)，否則自由基與周?chē)粘膳c空氣隔離的物質(zhì)如蠟類(lèi)，否則自由基與周?chē)諝庵械臍庵械腛2 、H2O反應(yīng)，耗去大部分自由基，造成表反應(yīng)，耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而發(fā)粘。面固化不完全而發(fā)粘。3334二、二、 環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂 分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。 分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)

22、可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類(lèi)型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三類(lèi)型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。CH2CHO351. 1. 環(huán)氧樹(shù)脂的分類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂的分類(lèi)(1) (1) 縮水甘油醚類(lèi)縮水甘油醚類(lèi)(2) 2) 縮水甘油酯類(lèi)縮水甘油酯類(lèi)(3) (3) 縮水甘油胺類(lèi)縮水甘油胺類(lèi)(4) (4) 線型脂肪族類(lèi)線型脂肪族類(lèi)(5) (5) 脂環(huán)族類(lèi)脂環(huán)族類(lèi)OCH2CHCH2ORCO2CH2

23、CHCH2ORCH2CHCH2ONRRCHCHORRCHCHOROCHCHCHCHOR362. 2. 環(huán)氧樹(shù)脂的性能及特點(diǎn)：環(huán)氧樹(shù)脂的性能及特點(diǎn)： 在樹(shù)脂基復(fù)合材料中，用量?jī)H次于不飽和樹(shù)在樹(shù)脂基復(fù)合材料中，用量?jī)H次于不飽和樹(shù)脂。其綜合性能明顯優(yōu)于不飽和樹(shù)脂。在受力構(gòu)脂。其綜合性能明顯優(yōu)于不飽和樹(shù)脂。在受力構(gòu)件、耐堿、電性能要求較高的場(chǎng)合一般使用環(huán)氧件、耐堿、電性能要求較高的場(chǎng)合一般使用環(huán)氧樹(shù)脂。樹(shù)脂。主要類(lèi)型主要類(lèi)型: (1) : (1) “雙酚雙酚A A型環(huán)氧樹(shù)脂型環(huán)氧樹(shù)脂”、又稱、又稱“E E”型環(huán)氧樹(shù)脂型環(huán)氧樹(shù)脂 (2) (2) “脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂” 環(huán)氧樹(shù)脂俗稱萬(wàn)能膠。環(huán)氧

24、樹(shù)脂俗稱萬(wàn)能膠。 OCH2CHCH2OCCH3CH3OCH2CHCH2OHOCCH3CH3CH2CHCH2OnHOCCH3CH3OH+OCH2CHCH2Cl堿堿371. 1. 粘結(jié)力強(qiáng)；粘結(jié)力強(qiáng)；2. 2. 固化收縮小，固化體積收縮率固化收縮小，固化體積收縮率1%4%1%4%，制，制品尺寸穩(wěn)定性好；品尺寸穩(wěn)定性好；3. 3. 電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性能電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性能( (特別是耐堿特別是耐堿性性) )好；好；4. 4. 固化物機(jī)械強(qiáng)度高；固化物機(jī)械強(qiáng)度高；5. 5. 樹(shù)脂保存期長(zhǎng)，可制成樹(shù)脂保存期長(zhǎng)，可制成B B階樹(shù)脂，有良好階樹(shù)脂，有良好制造預(yù)浸漬制品的特性。制造預(yù)浸漬制品的特性。樹(shù)

25、脂是半熱塑性的，其特點(diǎn)是在室溫下呈樹(shù)脂是半熱塑性的，其特點(diǎn)是在室溫下呈硬而脆可部分溶于丙酮。硬而脆可部分溶于丙酮。環(huán)氧樹(shù)脂中固有的極性羥基和醚環(huán)氧樹(shù)脂中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有突出的粘附力突出的粘附力環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的反應(yīng)中環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的反應(yīng)中沒(méi)有水或其他揮發(fā)性副產(chǎn)物沒(méi)有水或其他揮發(fā)性副產(chǎn)物產(chǎn)生。產(chǎn)生。381. 1. 價(jià)格較高；價(jià)格較高；2. 2. 粘度大粘度大( (指雙酚指雙酚A A型型) )，一般不適合噴射成型；，一般不適合噴射成型；3. 3. 固化時(shí)間比聚酯長(zhǎng)，達(dá)到完全固化必須熱處理；固化時(shí)間比聚酯長(zhǎng)，達(dá)到完全固化必須熱處理；4. 4

26、. 固化劑毒性大。固化劑毒性大。OCH2CHCH2OCCH3CH3OCH2CHCH2OHOCCH3CH3CH2CHCH2On393 3、環(huán)氧樹(shù)脂的固化機(jī)理、環(huán)氧樹(shù)脂的固化機(jī)理固化劑的固化劑的類(lèi)型類(lèi)型注意：催化型的固化劑注意：催化型的固化劑 只促進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂固化，固化劑本身不參與反應(yīng)。只促進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂固化，固化劑本身不參與反應(yīng)。反應(yīng)反應(yīng)型型: :參與參與樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)伯仲胺類(lèi)伯仲胺類(lèi) 酸酐酸酐類(lèi)類(lèi)催化催化型型: :不不參與樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)參與樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)( (叔胺類(lèi)叔胺類(lèi)) )40 第一步：伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺第一步：伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺(1) (1) 伯胺類(lèi)固化劑伯胺類(lèi)固化劑

27、/ /環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理RNH2+CH2CHORNHCH2CHOH第二步：仲胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺第二步：仲胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺RNHCH2CHOH+CH2CHOCH2CHOHCH2CHOHRN41H2NRNH2+CH2CHOCH2CHOHCH2CHOHCH2CHOHCH2CHOHNRN 若采用多元胺則可反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使樹(shù)脂固化。若采用多元胺則可反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使樹(shù)脂固化。特別是樹(shù)脂分子鏈上有多個(gè)環(huán)氧基時(shí)，更容易形成特別是樹(shù)脂分子鏈上有多個(gè)環(huán)氧基時(shí)，更容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。42常用的伯胺固化劑有：常用的伯胺固化劑有：乙二胺乙二胺( (揮發(fā)性強(qiáng)揮發(fā)性強(qiáng)) )、三乙

28、烯四胺、間苯二甲胺等、三乙烯四胺、間苯二甲胺等H2NCH2CH2NH2CH2NH2CH2NH2CH2CH2NH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH243(2) (2) 叔胺類(lèi)固化劑的固化機(jī)理叔胺類(lèi)固化劑的固化機(jī)理( (催化型催化型) )R3NCH2CHO+R3NCH2CHOR3NCH2CHO+CH2CHOR3NCH2CHOCH2CHO如此不斷反應(yīng)生成網(wǎng)狀大分子如此不斷反應(yīng)生成網(wǎng)狀大分子R3NCH2CHOCH2CHOCH2CHOCH2CHO44常用的叔胺固化劑有：三乙胺、芐基二甲胺等常用的叔胺固化劑有：三乙胺、芐基二甲胺等CH2CHOCH2CHOCH2CHOCH2CHOH+R3NNCH3CH2

29、CH3CH2CH2CH3CH2NCH3CH345(3) (3) 其它類(lèi)型固化劑：其它類(lèi)型固化劑： 主要有改性胺類(lèi)固化劑、酸酐類(lèi)固化劑等。主要有改性胺類(lèi)固化劑、酸酐類(lèi)固化劑等。 改性伯胺固化劑的優(yōu)點(diǎn)：提高固化劑的分子量，減少揮改性伯胺固化劑的優(yōu)點(diǎn)：提高固化劑的分子量，減少揮發(fā)性，降低毒性。使分子中帶有羥基，提高固化反應(yīng)活性。發(fā)性，降低毒性。使分子中帶有羥基，提高固化反應(yīng)活性。 可利用胺與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等反應(yīng)，制得改性胺類(lèi)可利用胺與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等反應(yīng)，制得改性胺類(lèi)固化劑。國(guó)內(nèi)常用的牌號(hào)有：固化劑。國(guó)內(nèi)常用的牌號(hào)有：120120固化劑，固化劑，590590固化劑，固化劑，591591固固化

30、劑，化劑，593593固化劑等。固化劑等。 另外，伯酰胺另外，伯酰胺- -酸酐混合也常用做環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，如聚酸酐混合也常用做環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，如聚酰胺固化劑，其具有顯著的增韌作用。酰胺固化劑，其具有顯著的增韌作用。463.3.輔助劑輔助劑環(huán)氧樹(shù)脂的輔助劑通常有：環(huán)氧樹(shù)脂的輔助劑通常有： 稀釋劑稀釋劑 增韌劑增韌劑 填料填料 色料色料47(1) (1) 稀釋劑稀釋劑 其作用是降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘度，提高流動(dòng)性。其作用是降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘度，提高流動(dòng)性。含有活性基團(tuán)，含有活性基團(tuán)，降低樹(shù)脂粘度的降低樹(shù)脂粘度的同時(shí)，參與固化同時(shí)，參與固化反應(yīng)。改善工藝反應(yīng)。改善工藝性能的同時(shí)也改性能的同時(shí)也改善材料的

31、性能。善材料的性能。純屬物理混入過(guò)純屬物理混入過(guò)程，只起降低樹(shù)程，只起降低樹(shù)脂粘度的作用，脂粘度的作用，不參與固化反應(yīng)。不參與固化反應(yīng)。樹(shù)脂固化時(shí)部分樹(shù)脂固化時(shí)部分逸出，部分殘留逸出，部分殘留在制品內(nèi)。在制品內(nèi)。48常用活性稀釋劑：常用活性稀釋劑： 環(huán)氧丙烷丙稀醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、酯環(huán)氧丙烷丙稀醚、環(huán)氧丙烷丁基醚、酯環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、甘油環(huán)氧樹(shù)脂等。環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、甘油環(huán)氧樹(shù)脂等。 活性稀釋劑一般都有毒，在使活性稀釋劑一般都有毒，在使用過(guò)程中必須注意，長(zhǎng)期接觸往往用過(guò)程中必須注意，長(zhǎng)期接觸往往會(huì)引起皮膚過(guò)敏，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生潰會(huì)引起皮膚過(guò)敏，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生潰爛。爛。49常用非活性稀釋劑：常用非活性稀釋劑：

32、 丙酮、甲乙酮、苯乙烯、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯丙酮、甲乙酮、苯乙烯、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯等。非活性稀釋劑的使用，可使制品收縮率增加，降低粘等。非活性稀釋劑的使用，可使制品收縮率增加，降低粘結(jié)力，用量一般控制在結(jié)力，用量一般控制在515515以內(nèi)。以內(nèi)。用量少時(shí)對(duì)固化物的物用量少時(shí)對(duì)固化物的物理性能影響很小，化學(xué)理性能影響很小，化學(xué)穩(wěn)定性，特別是耐溶劑穩(wěn)定性，特別是耐溶劑性能要受到影響。性能要受到影響。用量大時(shí)，用量大時(shí)，固化物的性固化物的性能會(huì)變壞。能會(huì)變壞。50(2) (2) 增韌劑增韌劑 改善固化物的抗沖擊強(qiáng)度及耐熱沖擊性能，改善固化物的抗沖擊強(qiáng)度及耐熱沖擊性能，提高粘合劑的剝離程度

33、，減少固化時(shí)的反應(yīng)熱提高粘合劑的剝離程度，減少固化時(shí)的反應(yīng)熱及收縮性。及收縮性。非活性增韌劑非活性增韌劑 ( (增塑劑增塑劑) )活性增韌劑活性增韌劑不帶有活性基團(tuán)，不參與固化反不帶有活性基團(tuán)，不參與固化反應(yīng)。粘度都很小，可兼作稀釋劑應(yīng)。粘度都很小，可兼作稀釋劑用，可增加樹(shù)脂的流動(dòng)性，有利用，可增加樹(shù)脂的流動(dòng)性，有利于浸潤(rùn)、擴(kuò)散和吸附。常用鄰苯于浸潤(rùn)、擴(kuò)散和吸附。常用鄰苯二甲酸二甲酯、二乙酯等，摻加二甲酸二甲酯、二乙酯等，摻加量量5 52020。含有各種活性基團(tuán)含有各種活性基團(tuán)( (環(huán)氧環(huán)氧基、巰基、氨基等基、巰基、氨基等) )的高的高聚物，參與固化反應(yīng)。聚物，參與固化反應(yīng)。常用的有聚酰胺，用

34、量常用的有聚酰胺，用量是樹(shù)脂的是樹(shù)脂的45458080，不需，不需要另加其他固化劑。要另加其他固化劑。51(3) (3) 填料填料作用：作用： 降低成本；減少制品成型過(guò)程的收縮性，降低成本；減少制品成型過(guò)程的收縮性，降低制品的熱膨脹系數(shù)和制品的收縮率。降低制品的熱膨脹系數(shù)和制品的收縮率。 常用的填料有陶土、滑石粉、石英粉、石常用的填料有陶土、滑石粉、石英粉、石墨、金屬粉等。有時(shí)填料對(duì)制品的電性能、機(jī)墨、金屬粉等。有時(shí)填料對(duì)制品的電性能、機(jī)械性能、耐磨性能也有影響。械性能、耐磨性能也有影響。52(4) (4) 色料色料 為使制品美觀，在樹(shù)脂中加入色料。為使制品美觀，在樹(shù)脂中加入色料。 通常加入無(wú)

35、機(jī)顏料的樹(shù)脂糊，也有加有機(jī)顏通常加入無(wú)機(jī)顏料的樹(shù)脂糊，也有加有機(jī)顏料的，但是應(yīng)保證有機(jī)顏料不參與反應(yīng)，否則容料的，但是應(yīng)保證有機(jī)顏料不參與反應(yīng)，否則容易退色。易退色。 顏料糊制備的目的是：使均勻分布，不產(chǎn)生顏料糊制備的目的是：使均勻分布，不產(chǎn)生顏料團(tuán)。顏料團(tuán)。531 1）. .玻璃纖維玻璃纖維 A A一一玻璃纖維玻璃纖維 E E一玻璃纖維（無(wú)堿）一玻璃纖維（無(wú)堿） S S一高強(qiáng)玻璃纖維一高強(qiáng)玻璃纖維 M M一高彈玻璃纖維和一高彈玻璃纖維和L L一防輻射玻璃纖維一防輻射玻璃纖維 ，c-c-中堿玻璃纖維中堿玻璃纖維 玻璃纖維制品玻璃纖維制品 無(wú)捻粗紗、短切纖維氈無(wú)捻粗紗、短切纖維氈 、無(wú)捻、無(wú)捻粗

36、紗布粗紗布 、 玻璃纖維細(xì)布玻璃纖維細(xì)布 、 單向織物單向織物 2 2）. .碳纖維聚丙烯睛（碳纖維聚丙烯睛（PANPAN）纖維、瀝青纖維和纖維、瀝青纖維和粘膠纖粘膠纖 3 3）. Kevlar. Kevlar纖維纖維 54 2.22.2手糊成型模具與脫模劑手糊成型模具與脫模劑2.2.12.2.1模具的結(jié)構(gòu)與材料模具的結(jié)構(gòu)與材料 單模單模 對(duì)模對(duì)模 拼裝模拼裝模 陽(yáng)模陽(yáng)模 陰模陰模 一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu) 55二、材料二、材料 木材、石膏、水泥、石蠟、可溶性鹽、木材、石膏、水泥、石蠟、可溶性鹽、玻璃鋼、陶土、金屬等。玻璃鋼、陶土、金屬等。（1 1）滿足產(chǎn)品尺寸、精度、外觀及數(shù)量的要求；）滿足產(chǎn)品尺寸

37、、精度、外觀及數(shù)量的要求；（2 2）有足夠的強(qiáng)度與剛度，不易變形、損壞；）有足夠的強(qiáng)度與剛度，不易變形、損壞；（3 3）不受樹(shù)脂及輔助材料的浸蝕，不影響樹(shù)脂固化；）不受樹(shù)脂及輔助材料的浸蝕，不影響樹(shù)脂固化；（4 4）易脫模，使用周期長(zhǎng)；）易脫模，使用周期長(zhǎng)；（5 5）價(jià)格便宜，材料易得。）價(jià)格便宜，材料易得。必須滿足的要求：必須滿足的要求：56玻璃鋼玻璃鋼優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 制造方便，精度較高，使用壽命長(zhǎng)，制造方便，精度較高，使用壽命長(zhǎng)，制品可加溫加壓成型，尤其適用于表制品可加溫加壓成型，尤其適用于表面質(zhì)量要求高，形狀復(fù)雜的玻璃鋼制面質(zhì)量要求高，形狀復(fù)雜的玻璃鋼制品。品。572.2.2 2.2.2

38、手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t手糊成型模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t(1)(1)根據(jù)制品的數(shù)量、形狀尺寸、精度要求、脫模難根據(jù)制品的數(shù)量、形狀尺寸、精度要求、脫模難易、成型工藝條件易、成型工藝條件( (固化溫度、壓力固化溫度、壓力) )等確定模具材等確定模具材料與結(jié)構(gòu)形式。料與結(jié)構(gòu)形式。(2)(2)模具應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，能夠承受脫模時(shí)的模具應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，能夠承受脫模時(shí)的沖擊，確保加工和使用過(guò)程中不變形。沖擊，確保加工和使用過(guò)程中不變形。(3)(3)模具型面光潔度應(yīng)比制品表面光潔度高出二級(jí)以模具型面光潔度應(yīng)比制品表面光潔度高出二級(jí)以上。上。(4)(4)制品拐角處的曲率應(yīng)盡量加大。避免由于玻璃纖制品拐角處的曲率應(yīng)

39、盡量加大。避免由于玻璃纖維的回彈，在拐角周?chē)纬蓺馀菘斩础＞S的回彈，在拐角周?chē)纬蓺馀菘斩础?8(5) (5) 對(duì)于整體式模具，為了成型后易于脫模，可在成對(duì)于整體式模具，為了成型后易于脫模，可在成型面設(shè)計(jì)有氣孔，采用壓縮空氣脫模。型面設(shè)計(jì)有氣孔，采用壓縮空氣脫模。(6) (6) 拼裝?；蚪M合模，分模面的開(kāi)設(shè)除滿足容易脫模拼裝?；蚪M合模，分模面的開(kāi)設(shè)除滿足容易脫模外，注意不要開(kāi)設(shè)在表面質(zhì)量要求高或受力大的外，注意不要開(kāi)設(shè)在表面質(zhì)量要求高或受力大的部位。部位。(7) (7) 有一定耐熱性，熱處理變形小。有一定耐熱性，熱處理變形小。(8) (8) 質(zhì)量輕，材料易得，造價(jià)便宜。質(zhì)量輕，材料易得，造價(jià)便

40、宜。59602.2.3 2.2.3 玻璃鋼高級(jí)模具玻璃鋼高級(jí)模具玻璃鋼制作的，可獲得玻璃鋼制作的，可獲得“鏡面效果鏡面效果”的，的，高光澤度、高平整度手糊制品的模具。高光澤度、高平整度手糊制品的模具。2.2.3.1 2.2.3.1 玻璃鋼高級(jí)模具的要求玻璃鋼高級(jí)模具的要求(1) (1) 具有足夠的強(qiáng)度、剛度具有足夠的強(qiáng)度、剛度; ;(2) (2) 模具表面膠衣要有一定硬度模具表面膠衣要有一定硬度( (巴柯兒硬度巴柯兒硬度4040以上以上) )、耐熱性能承受樹(shù)脂固化時(shí)的放熱、收縮作用耐熱性能承受樹(shù)脂固化時(shí)的放熱、收縮作用; ;(3) (3) 模具工作面外形尺寸精確、無(wú)潛藏氣孔，表面模具工作面外形

41、尺寸精確、無(wú)潛藏氣孔，表面平順、殘留劃痕度小于平順、殘留劃痕度小于0.1m;0.1m;(4) (4) 光澤度達(dá)到光澤度達(dá)到80-9080-90光澤單位或者目測(cè)反光。光澤單位或者目測(cè)反光。61 2.2.3.2 2.2.3.2 材料選擇材料選擇 應(yīng)具有收縮率低、延伸率高、耐磨、耐熱、硬度高應(yīng)具有收縮率低、延伸率高、耐磨、耐熱、硬度高等優(yōu)良性能。等優(yōu)良性能。 采用環(huán)氧樹(shù)脂加填料制作模具的膠衣比較合適，或采用環(huán)氧樹(shù)脂加填料制作模具的膠衣比較合適，或采用專(zhuān)用的膠衣樹(shù)脂。采用專(zhuān)用的膠衣樹(shù)脂。 為提高耐磨性可在膠衣層加入硬度高的填料，如瓷為提高耐磨性可在膠衣層加入硬度高的填料，如瓷粉、石英粉、剛玉粉等粉、石

42、英粉、剛玉粉等耐磨、堅(jiān)硬、耐耐磨、堅(jiān)硬、耐熱、耐腐蝕及收熱、耐腐蝕及收縮率低縮率低 模具膠衣的涂層厚度要求加厚到模具膠衣的涂層厚度要求加厚到0.6 0.8mm0.6 0.8mm。可分?？煞? 2次涂刷或次涂刷或3 3次噴涂，因模具表面要多次打磨和拋光，所以次噴涂，因模具表面要多次打磨和拋光，所以膠衣需加厚。膠衣需加厚。膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和耐老化等的對(duì)其起到保護(hù)作用的表耐老化等的對(duì)其起到保護(hù)作用的表面涂層。面涂層。62 A . A . 增強(qiáng)膠衣，防止表面微裂紋增強(qiáng)膠衣，防止表面微裂紋 B . B

43、. 形成富樹(shù)脂層，以提高模具光潔度形成富樹(shù)脂層，以提高模具光潔度和耐腐蝕性能和耐腐蝕性能 C . C . 消除玻纖布在表面產(chǎn)生的痕跡消除玻纖布在表面產(chǎn)生的痕跡63 2.2.3.3 2.2.3.3 制造工藝制造工藝過(guò)渡模過(guò)渡模( (母母模模) )制造制造GFRPGFRP模具翻模具翻制制模具表面模具表面處理處理模具表面模具表面質(zhì)量檢測(cè)質(zhì)量檢測(cè)木模、石膏模制木模、石膏模制作，表面加工作，表面加工打磨：分批采用打磨：分批采用200#200#、400#400#、600#600#、800#800#、1000#1000#、1200#1200#和和1500#1500#水砂紙一級(jí)水砂紙一級(jí)一級(jí)嚴(yán)格打磨。一級(jí)嚴(yán)格

44、打磨。拋光：用拋光機(jī)進(jìn)行中拋光：用拋光機(jī)進(jìn)行中粗拋光和精細(xì)拋光。粗拋光和精細(xì)拋光。642.2.4 2.2.4 脫模劑脫模劑為使制品與模具為使制品與模具分離而附于模具分離而附于模具成型面的物質(zhì)成型面的物質(zhì)( (1) 1) 不腐蝕模具，不影響固化，與樹(shù)脂粘附力不腐蝕模具，不影響固化，與樹(shù)脂粘附力小小(2) (2) 成膜迅速、均勻、光滑成膜迅速、均勻、光滑( (3) 3) 使用簡(jiǎn)便、安全，價(jià)格便宜使用簡(jiǎn)便、安全，價(jià)格便宜(4) (4) 脫模劑的使用溫度要高于其固化溫度脫模劑的使用溫度要高于其固化溫度65內(nèi)脫模劑內(nèi)脫模劑 用于模壓和熱固化用于模壓和熱固化 外脫模劑外脫模劑 用于手糊和冷固化用于手糊和冷

45、固化 薄膜型脫模劑薄膜型脫模劑混合溶液型脫模劑混合溶液型脫模劑油蠟型脫模劑油蠟型脫模劑性狀性狀用途用途662.2.4.1 2.2.4.1 薄膜型脫模劑薄膜型脫模劑常用：聚酯薄膜、玻璃紙、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等常用：聚酯薄膜、玻璃紙、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等聚酯薄膜應(yīng)用最普遍聚酯薄膜應(yīng)用最普遍使用方法：鋪在模具上，或用凡士林貼在模具上使用方法：鋪在模具上，或用凡士林貼在模具上優(yōu)點(diǎn)：脫模效果好，使用方便，材料易得。優(yōu)點(diǎn)：脫模效果好，使用方便，材料易得。缺點(diǎn)：薄膜的柔韌性、貼服性差，不能用于形狀復(fù)雜的制品缺點(diǎn)：薄膜的柔韌性、貼服性差，不能用于形狀復(fù)雜的制品672.2.4.2 2.2.4.2 混

46、合溶液型脫模劑混合溶液型脫模劑 一般采用較低分子量的聚乙烯醇一般采用較低分子量的聚乙烯醇 攪拌狀態(tài)下，用水將聚乙烯醇加熱溶解攪拌狀態(tài)下，用水將聚乙烯醇加熱溶解( (水溫水溫約約95)95)，冷卻到室溫，往里滴加乙醇或丙酮，冷卻到室溫，往里滴加乙醇或丙酮( (邊邊加邊攪拌加邊攪拌) )。 加入甘油可增加膜的柔韌性；加入甘油可增加膜的柔韌性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均勻；加入少量洗衣粉，可使成膜均勻； 加入少量藍(lán)、紅墨水可防止漏涂；加入少量藍(lán)、紅墨水可防止漏涂； 需要干燥快則適當(dāng)多加乙醇或丙酮。需要干燥快則適當(dāng)多加乙醇或丙酮。配方：過(guò)氯乙烯粉配方：過(guò)氯乙烯粉5 510 10份，份，甲苯丙酮甲苯丙

47、酮(1:1)95(1:1)959090份份混和攪拌，放入密閉容器中混和攪拌，放入密閉容器中( (不能用塑料容器不能用塑料容器) )配方：聚苯乙烯粉配方：聚苯乙烯粉 5 5份份 甲苯甲苯 9595份份 稱量混合，攪拌均勻后，密稱量混合，攪拌均勻后，密封放置封放置7 7天左右，若完全溶解，攪天左右，若完全溶解，攪拌均勻即可使用。拌均勻即可使用。 缺點(diǎn)：甲苯有毒缺點(diǎn)：甲苯有毒 優(yōu)點(diǎn)：脫模容易，成模速度快優(yōu)點(diǎn)：脫模容易，成模速度快682.2.4.3 2.2.4.3 蠟類(lèi)、油酯類(lèi)脫模劑蠟類(lèi)、油酯類(lèi)脫模劑(1) (1) 蠟類(lèi)脫模劑蠟類(lèi)脫模劑( (蠟型脫模劑蠟型脫模劑) )優(yōu)點(diǎn)：使用方便、省工省時(shí)、價(jià)格便宜

48、，脫優(yōu)點(diǎn)：使用方便、省工省時(shí)、價(jià)格便宜，脫模效果好，使用廣泛。模效果好，使用廣泛。(2) 2) 油酯類(lèi)脫模劑油酯類(lèi)脫模劑 a a、硅酯脫模劑、硅酯脫模劑 硅酯硅酯 100100份份 甲苯甲苯 100100份份 b b、其他油脂脫模劑、其他油脂脫模劑 耐熱機(jī)油，硅油，凡士林油，變壓器油等。耐熱機(jī)油，硅油，凡士林油，變壓器油等。692.2.4.4 2.2.4.4 脫模劑復(fù)合使用脫模劑復(fù)合使用 對(duì)大型制品或外型復(fù)雜的制品，多采用幾種對(duì)大型制品或外型復(fù)雜的制品，多采用幾種脫模劑復(fù)合使用，效果較好。脫模劑復(fù)合使用，效果較好。702.3.1 2.3.1 原材料準(zhǔn)備原材料準(zhǔn)備 2.3 2.3 手糊成型工藝過(guò)

49、程手糊成型工藝過(guò)程用來(lái)制作表用來(lái)制作表面膠衣面膠衣層層 712.3.1.1 2.3.1.1 膠液準(zhǔn)備膠液準(zhǔn)備膠液的主要工藝指標(biāo)：膠液粘度、凝膠時(shí)間膠液的主要工藝指標(biāo)：膠液粘度、凝膠時(shí)間表征流動(dòng)特性，粘度控表征流動(dòng)特性，粘度控制在制在0.20.20.8Pas0.8Pas之間，之間，一般用稀釋劑調(diào)節(jié)一般用稀釋劑調(diào)節(jié) 粘度過(guò)高不易涂刷和浸透增強(qiáng)材料，粘度過(guò)高不易涂刷和浸透增強(qiáng)材料，粘度過(guò)低，在樹(shù)脂凝膠前發(fā)生膠液粘度過(guò)低，在樹(shù)脂凝膠前發(fā)生膠液流失，使制品出現(xiàn)缺陷。流失，使制品出現(xiàn)缺陷。膠液粘度膠液粘度72凝膠時(shí)間：凝膠時(shí)間： 指在一定溫度條件下，樹(shù)脂中加入定量的指在一定溫度條件下，樹(shù)脂中加入定量的引發(fā)

50、劑、促進(jìn)劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去引發(fā)劑、促進(jìn)劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去流動(dòng)性，變成軟膠狀態(tài)凝膠所需的時(shí)間。流動(dòng)性，變成軟膠狀態(tài)凝膠所需的時(shí)間。 一般采用引發(fā)劑一般采用引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量調(diào)節(jié)。、促進(jìn)劑用量調(diào)節(jié)。 凝膠過(guò)快凝膠過(guò)快來(lái)不及操作，不僅增強(qiáng)材料不能被滲透，甚來(lái)不及操作，不僅增強(qiáng)材料不能被滲透，甚至發(fā)生局部固化，使手糊作業(yè)困難或無(wú)法進(jìn)至發(fā)生局部固化，使手糊作業(yè)困難或無(wú)法進(jìn)行，且制品交聯(lián)太嚴(yán)重、收縮大、發(fā)脆行，且制品交聯(lián)太嚴(yán)重、收縮大、發(fā)脆 凝膠過(guò)慢凝膠過(guò)慢增加了生產(chǎn)周期，且易發(fā)生流膠，交聯(lián)劑揮增加了生產(chǎn)周期，且易發(fā)生流膠，交聯(lián)劑揮發(fā)，造成制品局部貧膠或不能完全固化。發(fā)，造成制品局部貧膠或

51、不能完全固化。73影響凝膠時(shí)間的主要因素：影響凝膠時(shí)間的主要因素：(1) (1) 引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量。引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量大，凝膠引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量。引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量大，凝膠時(shí)間縮短；時(shí)間縮短；(2) (2) 膠液體積的影響。膠液體積越大，熱量不易散失，凝膠液體積的影響。膠液體積越大，熱量不易散失，凝結(jié)快；結(jié)快；(3) (3) 環(huán)境溫度、濕度的影響環(huán)境溫度、濕度的影響 氣溫越高，凝結(jié)越快氣溫越高，凝結(jié)越快 濕度越小，凝結(jié)越快濕度越小，凝結(jié)越快(4) (4) 制品厚度與表面積影響制品厚度與表面積影響 制品較薄，表面積大，制品較薄，表面積大，凝結(jié)慢凝結(jié)慢(5) (5) 交聯(lián)劑蒸發(fā)損失交聯(lián)劑蒸發(fā)損失

52、 交聯(lián)劑不足，凝膠時(shí)間增長(zhǎng)，制品固化不完全交聯(lián)劑不足，凝膠時(shí)間增長(zhǎng)，制品固化不完全(6) (6) 填料加入量填料加入量 填料加入量增大，凝膠時(shí)間延長(zhǎng)填料加入量增大，凝膠時(shí)間延長(zhǎng) 74凝膠時(shí)間的調(diào)控：凝膠時(shí)間的調(diào)控： 為了為了使凝膠時(shí)間得到有效利用，配膠時(shí)使凝膠時(shí)間得到有效利用，配膠時(shí)應(yīng)應(yīng)該將樹(shù)脂該將樹(shù)脂與固化劑以外的組分先調(diào)好攪勻，在與固化劑以外的組分先調(diào)好攪勻，在施工前加入固化劑中，攪勻后馬上使用。施工前加入固化劑中，攪勻后馬上使用。 制品制品的凝膠時(shí)間要綜合考慮多種因素，通過(guò)合理的的凝膠時(shí)間要綜合考慮多種因素，通過(guò)合理的膠液配方來(lái)調(diào)控，膠液配方來(lái)調(diào)控，主要調(diào)變主要調(diào)變引發(fā)劑與促進(jìn)劑的用量。

53、引發(fā)劑與促進(jìn)劑的用量。75樹(shù)脂膠液配制：樹(shù)脂膠液配制：(1) (1) 不飽和聚酯樹(shù)脂膠液配方及配制不飽和聚酯樹(shù)脂膠液配方及配制 12345不飽和聚酯樹(shù)脂不飽和聚酯樹(shù)脂1001001008560引發(fā)劑引發(fā)劑H(或或M)4(2)4(2)4(2)4(2)促進(jìn)劑促進(jìn)劑E0.140.140.140.14引發(fā)劑引發(fā)劑B23促進(jìn)劑促進(jìn)劑D4鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二丁酯510觸變劑觸變劑154050%50%過(guò)氧化環(huán)己酮二丁酯糊過(guò)氧化環(huán)己酮二丁酯糊過(guò)氧化甲乙過(guò)氧化甲乙酮溶液酮溶液50%50%過(guò)氧化苯過(guò)氧化苯甲酰二丁酯甲酰二丁酯糊糊10%10%二甲基苯胺的苯二甲基苯胺的苯乙烯溶液乙烯溶液含含6%6%萘酸鈷的苯

54、乙烯溶液萘酸鈷的苯乙烯溶液76引發(fā)劑作用：引發(fā)劑作用： 控制反應(yīng)速度，使樹(shù)脂最終反應(yīng)完全控制反應(yīng)速度，使樹(shù)脂最終反應(yīng)完全( (一般一般為過(guò)氧化物為過(guò)氧化物) )。起固化劑的起固化劑的作用作用促進(jìn)劑的作用：促進(jìn)劑的作用： 促使引發(fā)劑降低引發(fā)溫度，在較低溫度下促使引發(fā)劑降低引發(fā)溫度，在較低溫度下分解產(chǎn)生大量游離基，加快反應(yīng)速度，降分解產(chǎn)生大量游離基，加快反應(yīng)速度，降低引發(fā)劑用量。低引發(fā)劑用量。 膠液配制方法：膠液配制方法： 按按配方比例將引發(fā)劑或促進(jìn)劑的一種先配方比例將引發(fā)劑或促進(jìn)劑的一種先與樹(shù)脂攪拌均勻，再加入另一種攪勻。與樹(shù)脂攪拌均勻，再加入另一種攪勻。切忌同時(shí)加入。否則會(huì)產(chǎn)生劇切忌同時(shí)加入。

55、否則會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，生成硬塊。烈反應(yīng)，生成硬塊。77(2) (2) 環(huán)氧樹(shù)脂膠液配制環(huán)氧樹(shù)脂膠液配制 配制方法：配制方法： 先將稀釋劑及其他輔助劑與樹(shù)脂先將稀釋劑及其他輔助劑與樹(shù)脂攪勻，使用前加入固化劑攪勻。攪勻，使用前加入固化劑攪勻。782.3.1.2 2.3.1.2 增強(qiáng)材料準(zhǔn)備增強(qiáng)材料準(zhǔn)備a. a. 纖維表面處理纖維表面處理( (熱處理或化學(xué)處理熱處理或化學(xué)處理) )b. b. 使用前烘干處理使用前烘干處理c. c. 按樣板下料按樣板下料對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制件，可按模具型面對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制件，可按模具型面展開(kāi)圖制成樣板，按樣板裁剪。對(duì)于展開(kāi)圖制成樣板，按樣板裁剪。對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的制品，可將

56、制品型面結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的制品，可將制品型面合理分割成幾部分，分別制作樣板，合理分割成幾部分，分別制作樣板，再按樣板下料。再按樣板下料。79下料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：下料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 1. 布的方向性：必須按設(shè)計(jì)規(guī)定的纖維方向進(jìn)行布的剪裁布的方向性：必須按設(shè)計(jì)規(guī)定的纖維方向進(jìn)行布的剪裁2. 2. 同一鋪層需要拼接時(shí)，對(duì)于外形要求高和受力產(chǎn)品，可同一鋪層需要拼接時(shí)，對(duì)于外形要求高和受力產(chǎn)品，可采用對(duì)接，但各層接縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。采用對(duì)接，但各層接縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。 3. 3. 對(duì)圓形制品，布的對(duì)圓形制品，布的4545方向變形能力好，方向變形能力好， 可沿此方向裁成布條糊制。可沿此方向裁成布條糊制。4. 4.

57、剪裁布的大小應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品性能要求和操作方便酌剪裁布的大小應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品性能要求和操作方便酌情處理，注意經(jīng)濟(jì)使用情處理，注意經(jīng)濟(jì)使用 802.3.1.3 2.3.1.3 手糊制品厚度與層數(shù)的計(jì)算手糊制品厚度與層數(shù)的計(jì)算 （1 1）制品厚度預(yù)測(cè)）制品厚度預(yù)測(cè) t tm m k kt t 制品厚度（制品厚度（mmmm）；）；m m 單位面積材料質(zhì)量，單位面積材料質(zhì)量，kg/m2kg/m2；k k 厚度常數(shù)，厚度常數(shù)，mm/kgm-2 mm/kgm-2 ，即每即每1kg1kg / /m m2 2材料的厚度；材料的厚度；原材料愈重（比重愈大）原材料愈重（比重愈大） ， k k值愈小。值愈小。t t總總t t1

58、 1t t2 2t t3 3t t總為制品總厚度；總為制品總厚度；t t1 1、t t2 2、t t3 3分別是材料分別是材料1 1、2 2、3 3提供的厚度提供的厚度81例題例題2.1 2.1 一手糊玻璃鋼制品，壁由一手糊玻璃鋼制品，壁由5 5層層800g/m800g/m2 2 E E型玻璃布型玻璃布糊制，玻璃纖維含量為糊制，玻璃纖維含量為55%(55%(質(zhì)量比質(zhì)量比) )，樹(shù)脂密度，樹(shù)脂密度為為1.31.3，求該制品壁厚。，求該制品壁厚。t tm m k kt t總總t t1 1t t2 2t t3 3t t總總=t=t玻纖玻纖 + t+ t樹(shù)脂樹(shù)脂t t玻纖玻纖= m= m玻纖玻纖 k

59、k玻纖玻纖 k k玻纖玻纖=0.391mm/kgm-2 =0.391mm/kgm-2 t t樹(shù)脂樹(shù)脂= m= m樹(shù)脂樹(shù)脂 k k樹(shù)脂樹(shù)脂 k k樹(shù)脂樹(shù)脂=0.769 mm/kgm-2=0.769 mm/kgm-2m m玻纖玻纖=5=50.8=4(kg/m2) 0.8=4(kg/m2) m m樹(shù)脂樹(shù)脂=(1-55%)/55%=(1-55%)/55% m m玻纖玻纖=3.27(kg/m2)=3.27(kg/m2)82k k玻纖玻纖=0.391mm/kgm-2 k=0.391mm/kgm-2 k樹(shù)脂樹(shù)脂=0.769 mm/kgm-2=0.769 mm/kgm-2m m玻纖玻纖=5=50.8=4(kg

60、/m2) 0.8=4(kg/m2) m m樹(shù)脂樹(shù)脂=(1-55%)/55%=(1-55%)/55% m m玻纖玻纖=3.27(kg/m2)=3.27(kg/m2) t t玻纖玻纖= m= m玻纖玻纖 k k玻纖玻纖=4 =4 0.391=1.564(mm)0.391=1.564(mm)t t樹(shù)脂樹(shù)脂= = m m樹(shù)脂樹(shù)脂 k k樹(shù)脂樹(shù)脂=3.27 =3.27 0.769=2.514(mm)0.769=2.514(mm)t t總總= =t t玻纖玻纖+ + t t樹(shù)脂樹(shù)脂=1.564+2.514=4.078(mm)=1.564+2.514=4.078(mm)83例題例題2. 2.2 2 一玻璃鋼