第七章-玻璃纖維及其制品

復合材料

CompositeMaterials

復合材料第三部分復合材料的增強材料第七章

玻璃纖維及其制品2教學目的:通過本章的學習，掌握復合材料中增強體的定義、作用和分類；玻璃纖維的分類、結構、力學性能、熱性能、化學性能、表面處理工藝及特種玻璃纖維。重點內容:1、復合材料中增強體的定義及在復合材料中的作用。2、玻璃纖維的分類及結構假說。3、影響玻璃纖維力學性能的因素。4、影響玻璃纖維化學性能因素及表面處理原因。難點:結構假說及影響化學性能的因素。熟悉內容:玻璃纖維的生產工藝及特種玻璃纖維制品。3主要英文詞匯：Reinforcingmaterial,reinforcement---增強材料Fiber---纖維fibreglass，fiberglas，fiberglass--玻璃纖維ContinuousFilamentorFilament---連續(xù)纖維（長纖維）StableorDiscontinuousfilament---短纖維（不連續(xù)纖維）MonoFilament---一根纖維MultiFilament---多根纖維4參考教材或資料：1、復合材料學----周祖福（武漢理工大學出版社，2004年）2、現代復合材料----陳華輝鄧海金李明（中國物質出版社,1998）3、復合材料概論----王榮國武衛(wèi)莉（哈爾濱工業(yè)大學出版社,1999）4、復合材料--------吳人潔（天津大學出版社,2000）5、復合材料科學與工程---倪禮忠,陳麒(科學出版社,2002)6、復合材料及其應用—尹洪峰,任耘（陜西科學技術出版社,2003）7、高性能復合材料學---郝元愷,肖加余(化學工業(yè)出版社,2004)8、新材料概論---

譚毅,李敬鋒(冶金工業(yè)出版社,2004)

9、先進復合材料----魯云朱世杰馬鳴圖（機械工業(yè)已出版社,2004）10、復合材料--------周曦亞（化學工業(yè)出版社,2005）5第三部分復合材料的增強材料

增強材料：復合材料中，凡是能提高基體材料機械強度、彈性模量等力學性能的材料統稱為增強材料。

復合材料是多相體系：基體材料—分散介質（連續(xù)相）

增強材料—分散相互不相容，通過基體材料和增強材料的界面成為統一的結構。6增強材料的作用：

提高復合材料的強度和彈性模量；降低收縮率；提高熱變形溫度；并在熱、電、磁等方面賦予新的性能。

增強材料的種類：

纖維狀增強材料—廣泛使用

—可得到高強度、高模量的材料；片狀增強材料；顆粒狀增強材料。77、玻璃纖維及其制品7.1概述玻璃纖維發(fā)展狀況：玻璃纖維為復合材料中用量最大的一種增強纖維；未來仍是主要的塑料增強材料。隨著玻璃纖維增強塑料工業(yè)的發(fā)展，玻璃纖維工業(yè)得到迅速地發(fā)展。國外玻璃纖維特點：1.技術上先進，普遍采用池窯拉絲技術，多排多孔拉絲工藝；2.大量生產無堿玻纖，無紡織玻璃纖維織物；3.無捻粗紗的短切纖維氈片比例增加，偶聯劑品種不斷增加；4.重視纖維-樹脂界面研究，玻璃纖維的前處理受到普遍重視。8國內玻璃纖維特點：

中國玻璃纖維工業(yè)誕生于1950年，當時只能生產絕緣材料用的初級纖維。1958年以后，玻璃纖維工業(yè)得到迅速發(fā)展。現在全國有大、小玻璃纖維廠家200多個，玻璃纖維年產量為5萬噸，其中無堿纖維占20％，中堿纖維占80％，纖維直徑多數為6--8um。玻璃纖維的分類：分類方法很多，一般可以從原料成分、單絲直徑、纖維的外觀及特征等方面來分類。9按原料分類：

無堿玻璃纖維：國內目前規(guī)定堿金屬氧化物含量不大于0.5%；國外一般為1%左右；

無堿玻璃纖維(通稱E玻纖)最大的特點是電性能好，因此也把它稱做電氣玻璃?，F在，國內外大多數都使用這種Ｅ破璃纖維作為復合材料的原材料。中堿玻璃纖維：堿金屬氧化物含量不大于11.5-12.5%；國外沒有這種玻璃纖維，它的主要特點是耐酸性好，但強度不如E玻璃纖維高。它主要用于耐腐蝕領域中，價格較便宜。特種玻璃纖維：如由純鎂鋁硅三元組成的高強玻璃纖維；鎂鋁硅系高強、高彈玻璃纖維；硅鋁鈣鎂系耐化學介質腐蝕玻璃纖維；含鉛纖維；高硅氧纖維；石英纖維等。10按單絲的直徑：

粗纖維：30

m

初級纖維：20

m

中級纖維：10-20

m

高級纖維：3-10

m(亦稱紡織纖維)

超細纖維：<4

m11

單絲直徑的不同，不僅纖維的性能有差異，而且影響到纖維的生產工藝、產量和成本。一般5μm-10μm纖維作為紡織制品用；10μm-14μm的纖維一般做無捻粗紗、無紡布、短切纖維氈等較為適宜。按纖維外外觀分類：有連續(xù)纖維，其中有無捻粗紗及有捻粗紗(用于紡織)；短切纖維；空心玻璃纖維；玻璃粉及磨細纖維等。12以纖維特性分類：

以纖維本身具有的性能可分為：高強玻璃纖維；高模量玻璃纖維；耐高溫玻璃纖維；耐堿玻璃纖維；耐酸玻璃纖維；普通玻璃纖維(指無堿及中堿玻璃纖維)。

13無捻粗紗短切纖維玻璃粉14玻璃纖維

將玻璃加熱至熔融狀態(tài)，使其從漏嘴流出，再進行高速拔絲的方法。而且一般是使用多個漏嘴，同時紡絲。用這種方法既可制備連續(xù)纖維，也可以制備短纖維。

15玻璃纖維的制造工藝例16玻璃纖維17玻璃纖維玻璃纖維的物理、化學性能幾乎由其化學組成所決定?，F在所使用的主要有無堿玻璃、耐藥品的C玻璃、含堿的A玻璃、高拉伸強度的S玻璃以及特殊用途的玻璃等。由于玻璃纖維的直徑很小，單位質量所具有的表面積是普通玻璃的1000倍。所以對于普通玻璃來說不會成為問題的耐風化性、耐藥品性，表面電阻等，對于玻璃纖維來說都必須充分注意。例如玻璃纖維表面可能與空氣中的水分反應，產生風化，使強度等下降。連續(xù)纖維的直徑為3，4，5，6，7，9，10，13，16，24μm等。短纖維的直徑多為5～20μm。玻璃纖維的最大特征是拉伸強度高，一根連續(xù)纖維的拉伸強度，E玻璃可達3400MPa，而S玻璃可達4800MPa。玻璃長纖維70%以上用于強化樹脂，其余多用于電絕緣，工業(yè)機器等。18玻璃纖維19玻璃纖維207.2玻璃纖維的結構與組成玻璃纖維：纖維狀玻璃。玻璃：無色透明具有光澤的脆性固體，它是由熔融態(tài)過冷時因粘度增加而具有固體物理機械性能的無定形物體，具有各向同性的物質材料。

玻璃沒有固定的熔點，隨著溫度的升高，逐漸由固體變?yōu)橐后w，其軟化溫度范圍比較大。玻璃纖維的結構：玻璃纖維拉伸強度比塊狀玻璃高許多倍，但研究表明，玻璃纖維結構與玻璃相同。21結構兩種結構假說：微晶結構假說：

玻璃由硅酸鹽塊或二氧化硅的“微晶子”組成，在“微晶子”之間由硅酸鹽塊經過過冷溶液所填充。網絡結構假說：

玻璃由SiO2四面體、鋁氧三面體或硼氧三面體相互連成不規(guī)則的三維網絡，網絡間空隙Na、K、Ca、Mg等陽離子所填充。SiO2四面體三維網狀結構決定性能的基礎，填充Na、Ca等為網絡改性物。22玻璃纖維結構示意圖

23資料表明，玻璃近程有序：

存在一定數量和大小有規(guī)則的排列區(qū)域，由一定數量的多面體遵循類似的晶體結構而規(guī)則排列。微觀上不均勻，宏觀上均勻：

有序區(qū)域不是晶體結構的嚴格周期性，因而玻璃性能呈現各向同性。24玻璃纖維的化學組成：

主要由二氧化硅、三氧化二硼、氧化鈣、三氧化二鋁等，它們對玻璃纖維的性質和生產工藝起著決定性的作用。以SiO2為主的是硅酸鹽玻璃；以三氧化二硼為主的是硼酸鹽玻璃；氧化鈉、氧化鉀等堿性氧化物：為助熔氧化物，可降低玻璃熔化溫度和粘度，使氣泡容易排除。機理：通過破壞玻璃骨架，使結構疏松，達到助熔的目的。25缺點：含量越高，玻璃纖維的強度、電絕緣性能、化學穩(wěn)定性能會相應的降低。

氧化鈣、三氧化二鋁：在一定的條件下會成為玻璃網絡的一部分，改善性質及工藝性能。氧化鈣替代二氧化硅：降低拉絲的溫度。三氧化二鋁：提高耐水性能。

玻璃纖維化學成分的制定一方面要滿足玻璃纖維物理和化學性能的要求，具有良好的化學穩(wěn)定性；另一方面要滿足制造工藝的要求，如合適的成型溫度、硬化速度及粘度范圍。26玻璃纖維種類國內外常用玻璃纖維的成分SiO2Al2O3CaOMgOZrO2B2O3Na2OK2O無堿1#54.1±0.715.0±0.516.5±0.54.5±0.59.0±0.5<0.5無堿2#54.5±0.713.8±0.516.2±0.54.0±0.59.0±0.5<2.0無堿5#67.5±0.76.6±0.59.5±0.54.2±0.511.5±0.5<0.5中堿B1766.84.78.54.2312E53.516.317.34.480~3C65.0414368S64.325.010.30.3G-2071.01.016.02.49A72.00.6102.514.2E—無堿玻璃纖維；C—耐酸；S—高強；G-20抗堿；A—普通有堿277.3玻璃纖維的性能一般天然和人造纖維：表面有較深的皺紋。玻璃纖維：表面光滑的圓柱體，斷面為圓形，表面光滑，纖維之間的抱合力非常小，不利于和樹脂粘結。為圓柱形，靠近時，空隙填充較為密實，可以提高填充量。

28纖維名稱羊毛蠶絲棉花人造絲尼龍?zhí)祭w維玻璃纖維無堿有堿密度g/cm31.28~1.331.30~1.451.50~1.601.50~1.601.141.42.6~2.72.4~2.6玻璃鋼使用的玻璃纖維直徑5μm~20μm，其密度較有機纖維大很多，但比一般金屬密度要低。297.3.1玻璃纖維力學性能1、拉伸強度：比塊狀玻璃高幾十倍。

例：塊狀有堿玻璃纖維的拉伸強度：40MPa~100MPa

玻璃纖維強度：2000MPa

幾種纖維材料和金屬材料的強度羊毛亞麻棉花生絲尼龍高強合金鋼鋁合金玻璃玻璃纖維纖維直徑(μm)~1516~5010~2018塊狀塊狀塊狀塊狀5~8拉伸強度(MPa)100~300350300~700440300~600160040~46020~1201000~300030玻璃纖維強度高的原因分析:微裂紋假說：

玻璃的理論強度取決于分子或原子間的引力，理論強度很高，可達2000MPa~12000MPa，但實測強度很低：在玻璃或玻璃纖維中存在著數量不等、尺寸不同的微裂紋，大大降低了強度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個體積內，但以表面的微裂紋危害最大。由于微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，微裂紋處產生應力集中，從而使強度下降。玻璃纖維高溫成型時減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產生的機會減少；玻璃纖維的斷面較小，使微裂紋存在的幾率也減少，從而使玻璃纖維強度增高。31分子取向假說：玻璃成型時，拉絲機牽引作用，使玻璃纖維的分子定向排列，從而提高了強度。影響強度的因素：---纖維直徑和程度的影響。直徑減少，強度提高；長度減少，長度提高。原因：微裂紋減少，從而提高了纖維的強度。

直徑(μm)性能457911拉伸強度(MPa)3000~38002400~29001750~21501250~17001050~125032---化學組成的影響。含堿量提高，強度減少。對于無堿玻璃，由于成型溫度高，硬化速度快，結構鍵能大，強度提高。無堿玻璃纖維比有堿玻璃纖維的拉伸強度高20%。玻璃纖維長度(mm)纖維直徑(μm)平均拉伸強度(MPa)51315002012.512109012.736015601372033玻璃纖維纖維直徑(μm)拉伸強度(MPa)無堿5.012000有堿4.701600氧化鈉、氧化鉀等堿性氧化物為助熔氧化物，它主要通過破壞玻璃骨架，使結構疏松，從而達到助溶的目的。氧化鈉和氧化鉀的含量越高，玻璃纖維的強度會相應的降低。34---存放時間的影響。存放一定時間后，強度降低，稱為玻璃纖維的老化?？諝庵械乃智治g玻璃纖維。化學穩(wěn)定性高的纖維則下降少。例如：放置2年，有堿玻璃的強度下降33%；而無堿玻璃則下降很少。---施加負荷的影響。玻璃纖維強度隨著施加負荷時間的增長而降低；環(huán)境濕度較高時，尤其明顯。原因：吸附在微裂紋中的水分，在外力作用下，使微裂紋擴展速度加速。352、彈性和伸長率：延伸率：在外力的作用下，拉斷時，伸長的百分率。一般在3%左右。彈性模量：彈性范圍內的應力和應變關系的比值。比人造纖維大5-8倍，但比一般的金屬彈性模量低很多。影響玻璃纖維的彈性模量的主要因素：化學組成。加入BeO、MgO能提高玻璃纖維的彈性模量。36纖維種類彈性模量(MPa)延伸率(%)無堿纖維(E)720003.0有堿纖維(A)660002.7棉纖維10000~120007.8羊毛纖維600025~35亞麻纖維30000~500002~3芳綸纖維300020~25高合金鋼160000鋁合金42000~46000373、耐磨性、耐折性：很差玻璃纖維的耐磨性和耐折性能很差，尤其在潮濕環(huán)境下玻璃纖維表面吸附水分后能加速微裂紋的擴展。改進玻璃纖維的柔性措施：表面處理；0.2%陽離子活性劑水溶液處理。387.3.2熱性能和電性能導熱性：0.7-1.3W/mK（玻璃），拉成纖維后為0.034W/mK；原因：玻璃纖維的間隙較大，容積密度較少；容積密度低，導熱系數約小，主要由于空氣的導熱系數低所致。物質種類容積密度(kg/m3)導熱系數[W/(m·K)]物質種類容積密度(kg/m3)導熱系數[W/(m·K)]羊毛800.034~0.046玻璃纖維800.034蠶絲1000.046~0.052玻璃0.7~1.3亞麻1300.046~0.053空氣0.0246原棉810.058~0.062水0.6039耐熱性：

較高，軟化點為550-580度；熱膨脹系數：4.8×10-6℃；高溫下不燃燒，200-250℃以下時，強度不變。玻璃纖維熱處理（加熱至250度以上后再冷卻）后，強度明顯下降。電性能：大部分玻璃纖維同玻璃一樣，在外電場的作用下，玻璃纖維的離子產生遷移而導電。堿金屬離子越多，電絕緣性能越差?？諝鉂穸忍岣?，電阻率下降。玻璃纖維中加入大量的氧化鐵、氧化鋁、氧化銅等，纖維具有半導體性能；玻璃纖維的表面涂覆金屬或石墨，就能獲得導電纖維。407.3.3玻璃纖維的化學性能

玻璃纖維對各種侵蝕介質（水、蒸汽、酸堿溶液及化學試劑等）的抵抗能力是其化學穩(wěn)定性的標志。玻璃纖維除了氫氟酸（HF）、濃堿（NaOH）、濃磷酸外，對所有的化學藥品和有機溶劑有良好的化學穩(wěn)定性。無堿與中堿玻璃纖維性能對比種類耐酸性耐水性機械強度防老化性電絕緣性成本浸潤劑適用條件無堿一般好高較好好較高樹脂易滲透強度高的場合中堿好差較低較差低低樹脂滲透性差強度低的場合41機理：按網絡結構假說。玻璃纖維：SiO2四面體相互連接成的骨架—很難與H20、酸（H3PO4、HF除外）反應；Na、Ca、K等金屬離子及SiO2與金屬離子結合的硅酸鹽部分，容易反應。影響化學穩(wěn)定性的因素：1、化學成分中堿玻璃纖維對酸穩(wěn)定性較高，對水穩(wěn)定性較差。

原因：含有Na2O、K2O比無堿玻璃高20倍，遇到酸時，表面浸析出較多的堿金屬氧化物。主要為Na20、K2O的離析、溶解；同時酸與玻璃纖維中的硅酸鹽生成硅酸，之后迅速聚合成膠體，并于玻璃纖維的表面形成SiO2的保護膜，減緩了酸的浸42析與離子交換速度，強度下降減緩。

Na20、K2O的存在，有利于保護膜的形成。水與玻璃纖維接觸時，主要是Na2O、K2O溶解并呈現堿性，堿液與玻璃纖維繼續(xù)反應，使SiO2的骨架受破壞。無堿玻璃：耐酸性較差；耐水性良好（堿金屬氧化物的含量低，對水穩(wěn)定性好）水與玻璃纖維作用，首先是侵蝕玻璃纖維表面的堿金屬氧化物，水呈現堿性，隨著時間增加，玻璃纖維與堿液繼續(xù)作用，直至使二氧化硅骨架破壞。中堿、無堿玻璃纖維：耐弱堿的腐蝕相當。受NaOH溶液侵蝕時，幾乎所有的成分，包括SiO2在內，均勻地溶解，隨著時間的加長，化學成分含量基本不變，但纖維變細，內部結構并未被破壞，單位面積的強度基本不變。43總結：----化學穩(wěn)定性主要取決于成分中的SiO2及堿金屬氧化物的含量；----顯然二氧化硅含量多能提高玻璃纖維的化學穩(wěn)定性；----堿金屬氧化物則會使化學穩(wěn)定性降低。

提高SiO2和Al2O3的含量或加入TiO2、ZrO2，可提高玻璃纖維的耐酸性能；提高SiO2或加入CaO、ZrO2、ZnO，提高了耐堿性能；加入Al2O3、ZrO2、TiO2等氧化物，可大大提高耐水性。442、表面。表面纖維耐腐蝕非常好，拉成纖維后，表面積增大，耐腐蝕能力下降。

玻璃是一種非常好的耐腐蝕材料，但拉制成玻璃纖維后，其性能遠不如玻璃。這主要是由于玻璃纖維的比表面積大所造成的。例如，１克重的2mm厚的玻璃，只有5.1cm2表面積；而１克玻璃纖維(直徑5um)的表面積則有3100cm2，表面積增大了608倍。也就是說玻璃纖維受侵蝕介質作用的面積比玻璃大608倍。因此，玻璃纖維的耐腐蝕性能比塊玻璃差很多。3、吸濕性。與其它纖維（羊毛、棉、人造絲、醋酸纖維比較），吸濕性很小；無堿纖維的吸水量很小，高堿纖維吸水量很大。45

7.4玻璃纖維及其制品

（略）7.4.1玻璃纖維的生產工藝

坩堝法拉絲、池窯漏板法拉絲(1)坩堝法拉絲工藝

生產工藝由制球和拉絲兩部分組成；整個拉絲過程中加球和拉絲溫度控制是由自動控制裝置來完成的1—加料孔；2—鉑針；3—坩堝；4—電極板；5—玻璃液；6—漏板；7—玻璃纖維單絲；8—集束輪；9—玻璃纖維原紗；10—拉絲卷筒46(2)池窯漏板法拉絲工藝

池窯拉絲是連續(xù)玻璃纖維生產的一種新的工藝方法。池窯拉絲是將玻璃配合料投入熔窯熔化后直接拉制成各種支數的連續(xù)玻璃纖維。池窯拉絲與坩堝拉絲相比較，具有如下優(yōu)點：

1.省去制球工藝，簡化工藝流程，效率高；2.池窯拉絲一窯可安裝10塊到上百塊漏板，熔量大，生產能力高；3.易實現自動化；4.適于多孔大漏板生產玻璃鋼適用的粗纖維；5.生產的廢紗便于回爐。47池窯拉絲是國際上普遍采用的玻璃纖維生產新工藝，該技術特點是，采用重油或燃氣加熱單元窯，粉料直接熔化成玻璃，經燃氣加熱的成型通路，由多臺（數十到上百臺）漏板同時拉制各種規(guī)格的玻璃纖維原絲。具有生產規(guī)模大、效率高、能耗低、產品質量好等優(yōu)點，能適應800至4000孔大漏板拉絲成型的要求，是生產高質量、低成本玻璃纖維材料的最佳方法。48497.4.2玻璃纖維制品的生產工藝生產玻璃纖維制品的主要設備是紡紗機和織布機。

1—電熔池窯爐；2—漏板；3—加浸潤劑；4—機械裝置；5—噴射粘接劑；6—金屬網帶；7—固化裝置；8—卷筒連續(xù)玻璃纖維氈生產示意圖50玻璃纖維紗可分無捻紗及有捻紗兩種。無捻紗一般用增強型浸潤劑，由原紗直接并股、絡紗制成有捻紗則多用紡織型浸潤劑，原紗經過退繞、加捻、并股、絡紗而制成。由于生產玻璃纖維紗的纖維直徑、支數及股數不同，使無捻紗和有捻紗的規(guī)格有許多種。捻度單位長度內纖維與纖維之間所加的轉數，以捻／m為單位Z捻(左捻)，順時針方向加捻；S捻(右捻)，逆時針方向加捻。通過加捻可提高纖維的抱合力，改善單纖維的受力狀況，有利于紡織工序的進行。捻度過大不易被樹脂浸透。無捻粗紗中的纖維是平行排列的，拉伸強度很高，易被樹脂浸透，故無捻粗紗多用于纏繞高壓容器及管道等，同時也用于拉擠成型、噴射成型等工藝中。51纖維支數有兩種表示方法：

(1)定質量法

用質量為1g的原紗的長度來表示，即：例如：40支紗，就是指質量為1g的原紗長40m。(2)定長法

目前國際上統一使用的方法，通稱“TEX”(公制號數)。1000m長的原紗的克質量。例如：4“TEX”就是指1000m原紗質量為4g。52玻璃纖維及玻璃纖維制品1、無捻粗紗無捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成。無捻粗紗是加工方格布、網格布的基本原料，是玻璃鋼基材最基本的原材料。噴射用無捻粗紗，纏繞型無捻粗紗，拉擠用無捻粗紗及織造用無捻粗紗等，用途十分廣泛。種類532、無堿布無堿布是用無堿玻纖紗織造而成，具有優(yōu)異的電氣絕緣性、力學性能、耐熱性及抗吸濕性。主要用于生產各種電絕緣層壓板、印刷線路板、各種車輛車體、貯罐、船艇、模具等無堿布還適合用作玻璃漆布，玻璃布層壓制品與覆銅箔層壓的基材，以及玻璃云母制品等的補強材料。54553、短切玻璃纖維短切玻璃纖維，適應于各種不同的用途。采用適當的浸潤劑和集束數，切成不同長度的玻璃纖維，在熱固性，熱塑性樹脂增強材料中獲得廣泛的應用。564、無捻方格布以無捻粗紗織成的方格布，廣泛應用于手糊玻璃鋼(FRP)產品領域。575、玻璃纖維耐堿網布玻璃纖維耐堿網布是以中堿或無堿玻璃纖維織物為基礎，經耐堿涂層處理而成。該產品強度高、粘結性好、服帖性、定位性極佳，廣泛應用于墻體增強，外墻保溫，屋面防水等方面，還可應用于水泥、塑料、瀝青、大理石、馬賽克等墻體材料的增強，是建筑行業(yè)理想的工程材料。586、膨體紗與膨體布膨體紗由玻璃纖維紗經過高壓空氣裝置，特殊膨化而成，該產品兼有連續(xù)長纖維的高強度，又有短切纖維的蓬松性，具有耐高溫、耐腐蝕、高過濾效果、高強度等特點，被廣泛應用于過濾布、裝飾布、絕緣織物等，是石棉制品理想的替代材料，在環(huán)保工業(yè)方面應用廣泛。59膨體布是由膨體紗制造而成，具有透氣性好，容塵量大、過濾效率高等特點。主要用于鋼鐵、水泥、發(fā)電等行業(yè)的高溫袋過濾器；包裝材料；裝飾材料等。607、拉擠紗具有良好的耐磨性、柔軟成性好、纖維光滑毛紗少、與苯乙烯有極好的相溶性，浸透速度非?？?。通過拉擠成型與聚酯或環(huán)氧樹脂結合成高強度的玻璃鋼制品。61擠拉紗產品特性：品名產品代號浸潤劑類型含水率％選用樹脂卷裝量(Kg)無堿拉擠紗ERL-1200硅烷類＜0.18聚酯或環(huán)氧20±0.5無堿拉擠紗ERL-2400硅烷類＜0.18聚酯或環(huán)氧20±0.5中堿拉擠紗CRL-1200硅烷類＜0.2聚酯或環(huán)氧20±0.5中堿拉擠紗CRL-2400硅烷類＜0.2聚酯或環(huán)氧20±0.5628、纏繞紗具有較好的成帶性、柔軟、纖維光滑、與苯乙烯有很好的相溶性、浸透速度快。制成的玻璃鋼耐水性好。通過管道纏繞成型與聚酯或環(huán)氧樹脂結合成高強度的玻璃鋼制品。品名產品代號浸潤劑類型含水率％選用樹脂卷裝量(Kg)無堿纏繞紗ERC-1200硅烷類＜0.18聚酯或環(huán)氧20±0.5無堿纏繞紗ERC-2400硅烷類＜0.18聚酯或環(huán)氧20±0.5中堿纏繞紗CRC-2400硅烷類＜0.2聚酯或環(huán)氧20±0.5639、噴射紗具有較好的短切性能、無靜電、與苯乙烯有良好的相溶性、浸透速度較快。通過連續(xù)噴射法與聚酯或環(huán)氧樹脂結合成高強度的玻璃鋼制品。6410、玻璃纖維套管玻璃纖維套管是由無堿紗編織而成，用于電視、儀表、無線電、電視機、電扇及其他家用電器上。應用玻璃纖維套管的電線和電纜能提供良好的性能和可靠的絕緣。6511、短切氈把玻璃纖維短切成約50mm長，然后均勻沉降在成型帶上，并敷上特種粘結劑形成短切氈，它具有各向同性與樹脂結合良好的親和性，脫泡性、易成型等特點，廣泛使用于手糊玻璃鋼(FRP)及玻纖層壓板材上。6612、連續(xù)原絲氈連續(xù)原絲氈是新型玻纖無紡增強材料，廣泛用于高質量玻璃鋼的模壓和拉擠成型工藝。該技術以玻璃纖維原絲為原料，經機械鋪疊制成高強度無紡氈，產品規(guī)格為225～900克/平方米6713、玻璃纖維方格布玻璃纖維方格布具有高強、耐腐、絕緣等特點。是制造玻璃鋼制品基布。廣泛應用于儀表、無線電貯槽建筑構件、制造游艇、汽車車體、透明玻璃鋼及手糊玻璃鋼工藝上。6814、無堿纖維帶無堿玻璃纖維帶是電機及電器的良好的包扎絕緣材料，也是玻璃鋼(FRP)用基材。697.5玻璃纖維的表面處理表面處理：

---單絲處理：處理劑也稱為浸潤劑；

---織物的表面處理：處理劑為中間粘合劑；7.5.1浸潤劑：玻璃纖維本身較脆且不耐磨，纖維間的磨擦系數較大，拉絲或紡織中，難免出現斷裂現象，同時新拉出時容易受到空氣中水蒸汽侵蝕，強度下降。解決：新絲拉出后，經過浸潤槽，浸潤劑涂覆于表面，形成保護膜。浸潤劑的作用：使很多單絲集成股，增加原紗耐磨性及拉伸強度；保護纖維免受大氣及水份的侵蝕作用。70浸潤劑的種類：---紡織型浸潤劑：主要滿足紡織工序的要求。但使用該類浸潤劑的玻璃纖維和織物作為玻璃鋼的增強材料時，事先必須對纖維和織物進行表面處理。因為浸潤劑中含有石蠟和油劑，影響與樹脂的粘結。紡織型浸潤劑可分為淀粉浸潤劑和石蠟乳化劑。---增強型浸潤劑：由中間粘合劑、潤滑劑、乳化劑等組份配成浸潤劑。在拉絲過程中直接被覆于玻璃纖維的表面，這種方法稱作前處理法。該浸潤劑在一定程度上可以滿足拉絲工藝要求，而且對玻璃纖維和樹脂粘結影響不大。因此，在玻璃鋼成型時不必除去，可直接使用。71粗紗30μm無捻粗紗、無紡布初級紗20μm短切纖維、纖維氈中級紗10～20μm

高級紗3～10μm紡織浸潤劑作用：使纖維柔順，防止磨損。常用的有：石蠟乳液復合前須清除聚醋酸乙烯酯不必清除改性有機硅類不必清除727.5.2玻璃纖維表面處理劑：表面處理的意義：表面處理：在玻璃纖維表面被覆一種叫做表面處理劑的特殊物質，使玻璃纖維與合成樹脂牢固地粘結在一起，以達到提高玻璃鋼性能的目的。表面處理劑處于玻璃纖維與合成樹脂之間而使這兩種性質不同的材料牢固地連接在一起。玻璃鋼性能不僅與所用的基體樹脂、增強材料有關，而且很大程度上還與增強材料和合成樹脂的界面結合的好壞有關。事實證明，玻璃纖維及織物經過適當的表面處理后，不僅改進了玻璃纖維的耐磨、防水、電磁絕緣等性能，而且對玻璃鋼的強度，特別是濕態(tài)下的強度提高有顯著的效果。73表面處理：在玻璃纖維的表面被覆一種表面活性劑物質，使玻璃纖維與樹脂牢固地粘結在一起。表面處理劑有時又稱為偶聯劑。偶聯劑的種類：

有機絡甲基丙烯酸氯化絡洛合物。有機硅RnSiX4-nR為有機基團，與樹脂作用形成化學鍵；-CH=CH2、-NH2、-SHX為容易水解的基團，水解后與玻璃纖維發(fā)生作用。

74無論是自然老化還是人工加速老化試驗，玻璃纖維未經處理劑處理而制作的玻璃鋼，因老化而強度下降嚴重；經處理的強度下降緩慢，且有更高的強度保留值。處理劑對聚酯玻璃鋼人工氣候老化強度的影響1—沃蘭處理；2-A-151處理；3—A-172處理；4—未處理處理劑對聚酯玻璃鋼自然曝曬后強度的影響1—沃蘭處理；2-A-151處理；3—A-172處理；4—未處理75

處理劑對玻璃鋼海水浸泡后強度也有明顯的影響。玻璃鋼經處理的比末處理的原始強度只提高0.5倍左右，而經海水浸泡1年后強度保留率卻高1倍以上。其中以沃蘭處理的效果更好，在經1-3年的浸泡后，競比未處理的高近2倍或更多。處理劑對聚酯玻璃鋼海水浸泡后強度的影響1—沃蘭處理；2-A-151處理；3—A-172處理；4—未處理76處理劑對玻璃鋼的耐化學腐蝕性能的影響也很大。如將玻璃鋼試樣浸在酸堿液中，通過觀察表面樹脂脫落布紋顯露的情況證明，未經處理的樹脂脫落嚴重，凡經過處理的效果均好，特別是經KH—550前處理的效果更為明顯。表面處理劑不但能改善玻璃纖維及織物的性能，而且在玻璃鋼中還有它的獨特作用。它既能與玻璃相連，又能與樹脂作用；既保護了玻璃纖維表面，又大大地增強了玻璃與樹脂界面的粘結，防止水分或其他有害介質的侵入，減少或消除界面的弱點，改善了界面狀態(tài)，有效地傳遞了應力，使玻璃鋼這種復合材料的多種材料間能形成一個牢固的整體。同時，使用表面化學處理劑的玻璃鋼比未使用處理劑的，其長期耐候性、耐水性、耐化學腐蝕性能均有大幅度改善；機械強度有成倍的提高；耐熱性和電性能也有很大改善。77偶聯理論偶聯劑是一種高分子化合物，這種化合物一般都含有兩部分性質不同的基團。一種官能團能很好與玻璃纖維表面結合；另一種官能團能很好與合成樹脂結合(產生共聚)。通過表面處理劑把兩種性能截然不同的物質聯合起來，形成一個統一的整體。因此，把表面處理劑叫“架橋劑”，也叫“偶聯劑”。這種中間連接作用叫架橋作用或偶聯作用。78玻璃纖維表面處理劑的種類：有機鉻、有機硅和鈦酸酯有機鉻處理劑中最有名的屬“沃蘭(Vo1an)”，它的化學名稱叫做甲基丙烯酸氯化鉻絡合物物。有機硅處理劑：結構通式為RnSiX4-n。。

R是有機基團，含有能與合成樹脂作用形成化學鍵的活性基團。如；不飽和雙鍵、環(huán)氧基團、氨基-NH2、巰基-SH等。X是易于水解的基團，水解后能與玻璃作用。n為1、2或3，絕大多數為179牌號化學名稱結構式適用范圍國內國外熱固性熱塑性沃蘭Volan甲基丙烯酸氯化鉻鹽酚醛聚酯環(huán)氧聚乙烯聚甲基丙烯酸甲酯A-151乙烯基三乙氧基硅烷聚酯硅樹脂聚酰亞胺聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯KH-550A-1100AYM-9γ-胺基丙基三乙氧基硅烷環(huán)氧酚醛三聚氰胺PVC聚碳酸酯尼龍聚乙烯聚丙烯KH-560A-187Y-4087Z-6040KBM-403γ-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷聚酯、環(huán)氧、酚醛、三聚氰胺聚碳酸酯尼龍聚苯乙烯聚丙烯常用玻璃纖維表面處理劑80牌號化學名稱結構式適用范圍國內國外熱固性熱塑性KH-570A-174Z-6030KBM-503γ-甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷聚酯環(huán)氧聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚乙烯聚丙烯南大-42苯胺甲基三乙氧基硅烷環(huán)氧酚醛尼龍A-172乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷聚酯環(huán)氧聚丙烯KH-580γ-巰基丙基三乙氧基硅烷環(huán)氧酚醛PVC聚苯乙烯聚胺酯81牌號化學名稱結構式適用范圍國內國外熱固性熱塑性KH-590A-189Z-6060Y-5712γ-巰基丙基三甲氧基硅烷大部分都適用聚苯乙烯B201二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷酚醛三聚氰胺尼龍聚碳酸酯A-186Y-4086KBM-303β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷環(huán)氧聚酯酚醛三聚氰胺A-1120Z-6020X-6030BBM-603γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷環(huán)氧酚醛三聚氰胺尼龍聚乙烯聚丙烯827.5.3玻璃纖維及其織物的表面處理方法：

1、后處理法：凡采用紡織型的浸潤劑，如石蠟乳化劑，制得的玻璃纖維或織物，需要表面進行處理，先除去玻璃纖維表面的紡織型浸潤劑，然后經過處理劑溶液浸漬，水洗、烘干等工藝，使玻璃纖維表面覆上一層處理劑。除去紡織型浸潤劑的方法主要有洗滌法和熱處理法；最常用的是熱處理法，熱處理法就是利用加熱方式，使涂覆在玻璃纖維及其織物上的紡織型浸潤劑組分，經過揮發(fā)、烘烤、碳化而除去的方法。特點：處理的各道工序都需要專門的設備，初投資較大，玻璃纖維強度損失大．但處理效