玻璃鋼相關匯總要點

1、玻璃鋼匯總資料玻璃鋼英文即FRP,別名：玻璃纖維增強復合塑料，是用玻璃纖維增強劑和不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂粘合劑為基本組成。玻璃鋼的特點質輕而硬， 不導電，機械強度高，回收利用少，耐腐蝕等。玻璃鋼制品常用的基本成型工藝 有如下幾種：手糊成型工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝、模壓成型工藝。1、玻璃鋼成型工藝玻璃鋼成型工藝有如下幾種： 手糊成型工藝、拉擠成型工藝、 纏繞成型工藝、 模壓成型工藝。1.1 手糊成型手糊成型工藝又稱接觸成型， 是樹脂基復合材料生產中最早使用和應用最普 遍的一種成型方法。 手糊成型工藝是以加有固化劑的樹脂混合液為基體， 以玻璃 纖維及其織物為增強材料， 在涂有脫模劑

2、的模具上以手工鋪放結合， 使二者粘接 在一起，制造玻璃鋼制品的一種工藝方法。1.2 模壓成型熱固性模壓成型是將一定量的模壓料加入預熱的模具內， 經加熱加壓固化成 型塑料制品的方法。1.3 纏繞成型纖維纏繞工藝是樹脂基復合材料的主要制造工藝之一。 是一種在控制張力和 預定線型的條件下，應用專門的纏繞設備將連續(xù)纖維或布帶浸漬樹脂膠液后連 續(xù)、均勻且有規(guī)律地纏繞在芯模或內襯上， 然后在一定溫度環(huán)境下使之固化， 成 為一定形狀制品的復合材料成型方法。1.4 拉擠成型拉擠成型工藝是通過牽引裝置的連續(xù)牽引，使紗架上的無捻玻璃纖維粗紗、 氈材等增強材料經膠液浸漬， 通過具有固定截面形狀的加熱模具后， 在模具

3、中固 化成型，并實現(xiàn)連續(xù)出模的一種自動化生產工藝。2、相關需求產品的制造工藝現(xiàn)階段我們所涉及的玻璃鋼材料主要為玻璃鋼風管及管件、 玻璃鋼平板、 玻 璃鋼蓋板和玻璃鋼格柵板。根據浙江和江蘇幾家玻璃鋼產品制作廠家的調查情 況，玻璃鋼風管有兩種制作工藝： 纏繞法和手糊法； 管件、平板和蓋板為手糊法； 玻璃鋼格柵板為模壓成型法。我們現(xiàn)在所使用的玻璃鋼管均為架空設置， 對承壓性能無特殊要求， 為普通 玻璃鋼風管。三門項目風管的制作工藝為機械纏繞法。 由于機械纏繞法速度較快， 對氣泡的消除效果不好， 產品外觀不盡人意。 手糊法雖然制作周期較長， 但產品 較美觀。建議以后按手糊制作風管采購。 如管徑太大，必

4、須采用機械纏繞工藝時， 應加強對外表面的美觀度處理。2.1 玻璃鋼風管及管件采用手糊工藝。其簡化工藝流程描述如下： 管模準備管模清理打蠟拋光裹覆玻璃紙涂刷樹脂旋 轉管模同時裹覆玻璃纖維布重復前兩步使之達到所需厚度待固化 脫模整體打磨管道使之平整精細處理涂刷面漆待固化檢 查入庫2.2 玻璃鋼平板采用手糊工藝。其簡化工藝流程描述如下： 模具準備模具清理精細打磨（砂紙）至光潔拋光打蠟（重復） 至光亮均勻涂刷膠衣 （彩膠）待固化鋪設玻璃纖維布涂刷樹脂 重復前兩步使之達到所需厚度待固化脫模整體打磨毛刺 檢查入庫2.3 玻璃鋼蓋板采用手糊工藝。其簡化工藝流程描述如下： 根據實際尺寸制作木質模具木質模具精細

5、處理翻制玻璃鋼模具 模具清理精細打磨（砂紙）至光潔拋光打蠟（重復）至光亮均勻 涂刷膠衣（彩膠）待固化鋪設玻璃纖維布涂刷樹脂重復前兩步 使之達到所需厚度待固化脫模整體打磨毛刺檢查入庫2.4 玻璃鋼格柵板采用模壓成型工藝。其簡化工藝流程描述如下：已有鋼制模具模具精細清理涂刷脫模劑均勻灌注樹脂縱 向、橫向交錯牽拉玻璃纖維通過模刀滲動使樹脂滲透玻璃纖維重復前三 步使玻璃纖維和樹脂滿模用沸水通過銅管加熱鋼模待固化脫模檢 查入庫3、玻璃鋼管說明3.1 玻璃鋼夾砂管標準及要求在今后的玻璃鋼材料采購中， 可能會碰到管道埋地設置的情況， 這就需要用到玻璃鋼夾砂管，并且 GB/T21238-2007 玻璃纖維增強

6、塑料夾砂管也可作為 玻璃鋼風管的參考標準。玻璃鋼夾砂管是以玻璃纖維及其制品為增強材料， 以不飽和聚酯樹脂為基體 材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料， 采用定長纏繞工藝、 離 心澆鑄工藝、連續(xù)纏繞工藝方法制成的管道。3.1.1原材料要求（1）玻璃纖維應采用無堿玻璃纖維及其制品制造 FRPM 管。所采用的無堿無捻玻璃纖維 紗應符合 GB/T 18369 的規(guī)定。無堿玻璃纖維制品應符合相應的國家標準或行業(yè) 標準的規(guī)定。（2）樹脂所采用的不飽和聚酯樹脂應符合 GB/T 8237 的規(guī)定。其他樹脂應符合相應的 國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。內襯層樹脂應采用間苯型不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂或雙酚

7、 A 型樹脂。 給水工程用 FRPM 管的內襯層樹脂衛(wèi)生標準必須滿足 GB 13115 的規(guī)定。 樹脂澆鑄體的性能應達到下列要求：a）內襯層樹脂對于定長纏繞工藝和連續(xù)纏繞工藝：拉伸強度60MPa,拉伸彈性模量2.50GPa,斷裂拉伸率3.5%。對于離心澆鑄工藝：拉伸強度10MPa，斷裂拉伸率3.5%。b）結構層樹脂拉伸強度60MPa,拉伸彈性模量3.0GPa,斷裂拉伸率2.5%,熱變形溫 度70C（3）顆粒材料顆粒材料的最大粒徑不得大于 2.5mm 和萬分之一管壁厚度之間的較小值。 其中石英砂的 SiO2 含量應大于 95%，含水量應不大于 0.2%；碳酸鈣的 CaCO3 含量應大于98%，含

8、水量應不大于0.2%。3.1.2質量外觀要求（1）外觀質量FRPM管的內表面應光滑平整，無對使用性能有影響的龜裂、分層、針孔、 雜志、貧膠區(qū)、氣泡和纖維浸潤不良等現(xiàn)象；管端面應平齊；邊棱應無毛刺；外 表面無明顯缺陷。（2）尺寸a.直徑外徑和內徑系列應符合表1、2規(guī)定。表1外徑系列FRPM管的尺寸和偏差（單位為 mm）公稱直徑DN外直徑偏差200208.0+ 1.0，-1.0250259.0+ 1.0，-1.0300310.0+ 1.0，-1.0350361.0+ 1.0，-1.2400412.0+ 1.0，-1.4450463.0+ 1.0，-1.6500514.0+ 1.0，-1.86006

9、16.0+ 1.0，-2.0700718.0+ 1.0，-2.2800820.0+ 1.0，-2.4900924.0+ 1.0，-2.610001026.0+2.0，-2.612001229.0+2.0，-2.614001434.0+2.0，-2.8表2外徑系列FRPM管的尺寸和偏差（單位為 mm）公稱直徑DN內直徑范圍偏差最小最大10097103±1.5125122128±1.5150147153±1.5200196204±1.5250246255±1.5300296306±1.8350346357±2.140039640

10、8±2.4450446459±2.7500496510±3.0600595612±3.6700659714±4.2800795816±4.2900895918±4.210009951020±4.2120011951220±5.0140013951420±5.0b長度FRPM管的長度偏差：有效長度的±）.5%。c. 管壁厚度任意截面的管壁平均厚度應不小于規(guī)定的設計厚度，其中最小管壁厚度應不小于設計厚度的90%。d. 管壁結構管壁通常由內襯層、結構層和外表層組成。內層層厚度應不小于1.2m

11、m。e. 管端面垂直度管端面垂直度應符合表3規(guī)定表3管端面垂直度要求（單位為 mr）公稱直徑DN管端面垂直度偏差DN V 6004600 < DN V 10006DN > 10008（3）巴氏硬度FRPM管外表面的巴氏硬度應不小于 40。（4）樹脂不可溶分含量管壁中樹脂的不可溶分含量應不小于 90%。（5）直管段管壁組分含量直管段管壁中玻璃纖維、樹脂和顆粒材料的含量由管材設計確定，并應在相 關技術文件中明確給出。（6）力學性能（略，詳見GB/T21238-2007玻璃纖維增強塑料夾砂管）32玻璃鋼風管相關技術要求3.2.1原材料要求（1）玻璃纖維及制品要求，所采用的無堿無捻玻璃纖維

12、紗應符合玻璃纖 維無捻粗紗（GB/T 18369-2008）的規(guī)定。無堿玻璃纖維制品應符合相應的國家 標準或行業(yè)標準的規(guī)定，如無堿玻璃纖維無捻粗紗布（JC/T281）、玻璃鋼管和管件（HG/T21633-1991）。玻璃纖維布各型號標準及要求如下表 4、5.表4無堿無捻玻纖制品代號（牌號）原紗號數(shù)X股數(shù) （公制支數(shù)/股數(shù)）單纖維公稱直徑（m）厚度（mm）經紗緯紗經紗緯紗EWR200 (無堿無捻布-200)24 X 7 (41.6/7)24 X 5 (41.6/5)880.20 ± 0.02EWR210 (無堿無捻布-210)24 X 6(41.6)(24 X 4) X 2(41.6/

13、4) X 2880.21 ± 0.02EWR220 (無堿無捻布-220)24 X 6 (41.6/6)(24 X 4) X 2(41.6/4) X 2880.22 ± 0.02EWR300 (無堿無捻布-300)24 X 10 (41.6/10)(24 X 10) X 2(41.6/10) X 2880.30 ± 0.03EWR400 (無堿無捻布-400)24 X 20 (41.6/20)(24 X 10) X 2(41.6/10) X 2880.40 ± 0.04EWR500 (無堿無捻布-500)24 X 28 (41.6/28)(24 X 14

14、) X 2(41.6/14) X 2880.50 ± 0.05（2）不飽和聚酯樹脂應符合 GB 8237玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）用液體不飽和聚酯樹脂的要求。（3）如果選用其它增強材料和樹脂，其質量要求符合生產廠的技術指標或 有關標準的規(guī)定。（4）輔助成分的質量要求應符合其生產廠的技術指標或有關標準規(guī)定。322外觀質量（1）外觀制品的纖維必須充分浸透樹脂，纖維不得外露。不允許有層間分層、脫層、 樹脂瘤、異物夾雜、色澤明顯等不均勻現(xiàn)象。氣泡：內襯層表面允許有直徑最大為5.0mm的氣泡，在每平方米內不超過3 處，可不予修補，否則必須將氣泡劃破修補。裂紋：內襯層表面應無龜裂，不允許有深度為

15、 0.5mm以上的裂紋。凹凸：內襯層表面應光滑平整，不應有直徑大于 5.0mm、深（或高）0.5mm 以上的凹凸。泛白：內襯層不允許有泛白現(xiàn)象。修補處同一部位不得超過兩次。3.2.3樹脂固化度巴柯爾硬度不應低于40,樹脂固化度不應低于85%。3.2.4樹脂含量低壓力接觸成型：內襯層65%，中間層為50 ± 5%;長絲纏繞型：內襯層 > 80%，中間層為40土 5%。3.2.5機械性能機械性能應符合如下表4、5。表4低壓接觸成型玻璃鋼制品的機械性能厚度拉伸長度彎曲長度彎曲彈性模量(mm)2MPa(kgf/cm )2MPa(kgf/cm )2MPa(kgf/cm )3.0-5.0&

16、gt; 61.8 (630)> 107.9 (1100)> 0.48 (4.9)x 1045.1-6.5> 82.4 (840)> 127.5 (1300)> 0.55 (5.6)X 1046.6-10> 93.2 (950)> 137.3 (1400)> 0.62 (6.3)X 104大于10> 107.9 (1100)>147 (1500)> 0.69 (7.0)X 104表5長絲纏繞玻璃鋼制品的機械性能環(huán)向拉伸長度，MPa(kgf/cm )>284 (3000)環(huán)向彈性模量，MPa(kgf/cm 2)>2451

17、7 (250000)軸向拉伸強度，MPa(kgf/cm 2)>147 (1500)軸向彈性模量，MPa(kgf/cm 2)>122500 (125000)抗壓強度，MPa(kgf/cm 2)>235 (2400)3.3玻璃鋼風管和玻璃鋼夾砂管價格比較及選擇不同樹脂對玻璃鋼材料價格影響明顯。對于同樣采用雙酚A樹脂做原材料的玻璃鋼風管和夾砂管，其典型管徑價格對比列于表6。表6玻璃鋼風管和夾砂管價格對比規(guī)格玻璃鋼風管單價(元/米)夾砂管單價(元/米)單價比DN300125 (3.5mm)1731.38DN 400184 (4mm)2841.54DN 600433 (5mm)5081

18、.17DN 800450 (6mm)7781.73DN 1000583 (8mm)12182.09DN 1200809 (8mm)17032.11由數(shù)據表看出，玻璃鋼夾砂管單價比玻璃鋼風管要高，并隨管徑的增加而愈 加顯著?，F(xiàn)階段我們除臭項目用到的風管，都是架空設置，管道內微負壓或微正壓。 基本上管道內壓力0.04MPa已是上限壓力，玻璃鋼風管可滿足要求，并且成本 較低。如若需要管道埋地，埋地部分需選擇玻璃鋼夾砂管，以保證其承受外壓的 能力。3.4玻璃鋼風管壽命玻璃鋼管在長期使用期間可能會發(fā)生強度的衰減，這一折減主要源自于玻 璃鋼管的老化，玻璃鋼管不同程度地暴露于空氣中，經受日曬雨淋、寒暑交迭、

19、 干濕交替，經過若干年后，會使玻璃鋼的性能受到影響，這種現(xiàn)象被稱為老化， 從60年代開始，根據統(tǒng)一的研究計劃，曾在全國范圍內開展玻璃鋼老化研究， 研究工作持續(xù)近20年，結果發(fā)現(xiàn)，老化現(xiàn)象并不是一個特別嚴重的問題，最明 顯的變化，是在紫外線作用下，經歷 13年后，玻璃鋼管表面發(fā)生纖維裸露， 但這只涉及很薄的一層，其后不再繼續(xù)向內層擴展，對強度影響不大。在材料 選用時，可在基體上填加紫外線抵抗劑，在玻璃鋼管外表面附加一層富樹脂層，可解決此問題。3.5 產品選擇經驗總結3.5.1總體要求 玻璃鋼臭氣收集管道即以熱固性樹脂為基體成型的纖維增強復合材料。 風管 內流動介質主要是 H2S、NH3 等污水產

20、生的臭氣。如有埋地設置，該部分管道選 用玻璃鋼夾砂管，按玻璃纖維增強塑料夾砂管（GB/T21238-2007）標準執(zhí)行采購。架空部分采用有機玻璃鋼風管， 玻璃鋼用樹脂為液體不飽和聚酯樹脂， 須 符合玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）用液體不飽和聚酯樹脂 （ GB 8237）的規(guī) 定，無堿無捻玻璃纖維紗應符合 玻璃纖維無捻粗紗（GB/T 18369-2008）標準， 玻璃纖維布是無堿或中堿性材料， 應符合無堿玻璃纖維無捻粗紗布 （ JC/T281） 的規(guī)定。玻璃鋼風管制作采用手糊或纏繞法，玻璃鋼風管從內向外應由內襯防腐層、 結構層和外表層組成。內襯防腐層：內襯防腐層又富樹脂層、 中間層組成。 該層要考慮

21、臭氣的弱酸 腐蝕性，因此富樹脂層樹脂含量大于 90%，厚度約為0.5mm。中間層采用短切 玻璃纖維氈，樹脂含量大于70%，厚度約為2mm。內襯層的重疊寬度不小于50mm。結構層：該層對內表層起加強作用， 主要抵抗風管所承受的外界載荷， 保證 風管的剛度強度穩(wěn)定性， 采用玻璃纖維增強， 承載載荷和保護內層， 結構層的樹 脂含量應在 40%50%之間，厚度按荷載條件計算確定。外表層：該層與外界空氣接觸， 接受陽光直曬， 為防止管道在室外紫外線輻 射作用下產生的老化作用，厚度 1.5m m，樹脂含量大于90%，并需添加抗紫外 線的成分（如熒光增白劑） ，以保護內層結構。3.5.2具體材料選用（1）樹

22、脂的選用：樹脂是玻璃鋼中的基體材料， 其作用是在纖維間傳遞力載荷， 它決定玻璃鋼 的耐熱、耐腐蝕、耐老化性能。樹脂分為熱塑性和熱固性樹脂兩種。常用的玻璃 鋼是熱固性樹脂生產的。其中常用的有不飽和聚脂樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂。 對于玻璃鋼風管材料樹脂選用，現(xiàn)在業(yè)內普遍選擇不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯常用牌號中， 192N、P65 901、191、189、886 都屬于鄰苯型樹 脂，多用于結構層制作； 2028、972 屬于間苯型，既可作內襯也可作結構層用； 9503 為對苯型； 3301、197、382、941 屬于雙酚 A 型，用于內襯制作，用于耐 化學腐蝕要求高的地方； 470、430、590

23、、3201、MFE-2、W2-1 屬于乙烯基型 或改良型樹脂，用于耐化學腐蝕、耐溫要求更高的場合； 2028、382、976A 屬于 食品級樹脂，用于制作輸送或存放自來水或食品的玻璃鋼管道或容器。 X-41 屬 于二甲苯型樹脂，用于內襯制作。經過各廠家了解，191、196樹脂，雙酚A型不飽和樹脂和MFE-2樹脂被很 多廠家使用，有些廠家采用單一樹脂方式， 也有很多廠家采用混合樹脂使用方式， 即內襯層使用更優(yōu)良的樹脂， 結構層和外表層選用通用型樹脂。 經了解， 如果均 以單一樹脂作原料，以 191 樹脂作為基準，那么選用 196樹脂，價格將會提高 10%左右，選用雙酚 A 型樹脂，價格將會提高

24、40%左右。（2）玻璃纖維的選用： 玻璃纖維是決定玻璃鋼管質量的主要承力部分， 它不僅能提高玻璃鋼管的強 度和彈性模量，而且能夠減少收縮變形，提高熱變形溫度和低溫沖擊強度等。市面上用于玻璃鋼材料制作的無堿玻璃纖維布主要有03#、 04#等（數(shù)字表示布厚， mm 為單位）。無堿布較中堿布性能優(yōu)良， 我們選用物件布作為原材料。 由于內襯防腐層和 表面層需要制作光滑，適于選擇比較薄的玻璃纖維布，適于使用超薄布，比如 018#玻璃纖維網格布。 結構層起加強作用， 主要抵抗風管所承受的外界載荷， 適 于選用較厚的玻璃纖維布，可選擇 04#玻璃纖維網格布。（3）外表膠衣層： 市面上有些廠家產品沒有外表膠衣層，保持產品原色（淺綠泛黃） 。但是外 表膠衣層可以使玻璃鋼材料表面性能提高， 比如美觀度、 光滑度等， 并對玻璃鋼 材料有一定的防護作用。 另外，由于我們的風管