玻璃钢汇总资料 玻璃钢英文即FRP,别名玻璃纤维增强复合塑料,是用玻璃纤维增强剂和不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂粘合剂为基本组成。玻璃钢的特点质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀等。常用的基本成型工艺有如下几种手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺。 1、玻璃钢成型工艺 玻璃钢成型工艺有如下几种手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺。手糊成型 手糊成型工艺又称接触成型,是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体,以玻璃纤维及其织物为增强材料,在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合,使二者粘接在一起,制造玻璃钢制品的一种工艺方法。 模压成型 热固性模压成型是将一定量的模压料加入预热的模具内,经加热加压固化成型塑料制品的方法。 缠绕成型 纤维缠绕工艺是树脂基复合材料的主要制造工艺之一。是一种在控制张力和预定线型的条件下,应用专门的缠绕设备将连续纤维或布带浸渍树脂胶液后连续、均匀且有规律地缠绕在芯模或内衬上,然后在一定温度环境下使之固化,成为一定形状制品的复合材料成型方法。 拉挤成型 拉挤成型工艺是通过牵引装置的连续牵引,使纱架上的无捻玻璃纤维粗纱、毡材等增强材料经胶液浸渍,通过具有固定截面形状的加热模具后,在模具中固化成型,并实现连续出模的一种自动化生产工艺。 现阶段我们所涉及的玻璃钢材料主要为玻璃钢风管及管件、玻璃钢平板、玻璃钢盖板和玻璃钢格栅板。根据浙江和江苏几家玻璃钢产品制作厂家的调查情况,玻璃钢风管有两种制作工艺:缠绕法和手糊法;管件、平板和盖板为手糊法;玻璃钢格栅板为模压成型法。 我们现在所使用的玻璃钢管均为架空设置,对承压性能无特殊要求,为普通玻璃钢风管。三门项目风管的制作工艺为机械缠绕法。由于机械缠绕法速度较快,对气泡的消除效果不好,产品外观不尽人意。手糊法虽然制作周期较长,但产品较美观。建议以后按手糊制作风管采购。如管径太大,必须采用机械缠绕工艺时,应加强对外表面的美观度处理。 2.1玻璃钢风管及管件 采用手糊工艺。其简化工艺流程描述如下: 管模准备——管模清理——打蜡抛光——裹覆玻璃纸——涂刷树脂——旋转管模同时裹覆玻璃纤维布——重复前两步使之达到所需厚度——待固化——脱模——整体打磨管道使之平整——精细处理——涂刷面漆——待固化——检查——入库 2.2玻璃钢平板 采用手糊工艺。其简化工艺流程描述如下: 模具准备——模具清理——精细打磨(砂纸)至光洁——抛光打蜡(重复)至光亮——均匀涂刷胶衣(彩胶)——待固化——铺设玻璃纤维布——涂刷树脂——重复前两步使之达到所需厚度——待固化——脱模——整体打磨毛刺——检查——入库 2.3玻璃钢盖板 采用手糊工艺。其简化工艺流程描述如下: 根据实际尺寸制作木质模具——木质模具精细处理——翻制玻璃钢模具——模具清理——精细打磨(砂纸)至光洁——抛光打蜡(重复)至光亮——均匀涂刷胶衣(彩胶)——待固化——铺设玻璃纤维布——涂刷树脂——重复前两步使之达到所需厚度——待固化——脱模——整体打磨毛刺——检查——入库 2.4玻璃钢格栅板 采用模压成型工艺。其简化工艺流程描述如下: 已有钢制模具——模具精细清理——涂刷脱模剂——均匀灌注树脂——纵向、横向交错牵拉玻璃纤维——通过模刀渗动使树脂渗透玻璃纤维——重复前三步使玻璃纤维和树脂满模——用沸水通过铜管加热钢模待固化——脱模——检查——入库 3、玻璃钢管说明 3.1玻璃钢夹砂管标准及要求 在今后的玻璃钢材料采购中,可能会碰到管道埋地设置的情况,这就需要用到玻璃钢夹砂管,并且《GB/T21238-2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管》也可作为玻璃钢风管的参考标准。 玻璃钢夹砂管是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料,采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。 3.1.1原材料要求 (1)玻璃纤维 应采用无碱玻璃纤维及其制品制造FRPM管。所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应符合GB/T 18369的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准的规定。 (2)树脂 所采用的不饱和聚酯树脂应符合GB/T 8237的规定。其他树脂应符合相应的国家标准或行业标准的规定。 内衬层树脂应采用间苯型不饱和聚酯树脂或乙烯基树脂或双酚A型树脂。 给水工程用FRPM管的内衬层树脂卫生标准必须满足GB 13115的规定。 树脂浇铸体的性能应达到下列要求: a)内衬层树脂 对于定长缠绕工艺和连续缠绕工艺:拉伸强度≥60MPa,拉伸弹性模量≥2.50GPa,断裂拉伸率≥3.5%。 对于离心浇铸工艺:拉伸强度≥10MPa,断裂拉伸率≥3.5%。 b)结构层树脂 拉伸强度≥60MPa,拉伸弹性模量≥3.0GPa,断裂拉伸率≥2.5%,热变形温度≥70℃ (3)颗粒材料 颗粒材料的最大粒径不得大于2.5mm和万分之一管壁厚度之间的较小值。其中石英砂的SiO2含量应大于95%,含水量应不大于0.2%;碳酸钙的CaCO3含量应大于98%,含水量应不大于0.2%。 3.1.2质量外观要求 (1)外观质量 FRPM管的内表面应光滑平整,无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂志、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象;管端面应平齐;边棱应无毛刺;外表面无明显缺陷。 (2)尺寸 a.直径 外径和内径系列应符合表1、2规定。 表1 外径系列FRPM管的尺寸和偏差(单位为mm) 公称直径DN 外直径 偏差 200 208.0 +1.0,-1.0 250 259.0 +1.0,-1.0 300 310.0 +1.0,-1.0 350 361.0 +1.0,-1.2 400 412.0 +1.0,-1.4 450 463.0 +1.0,-1.6 500 514.0 +1.0,-1.8 600 616.0 +1.0,-2.0 700 718.0 +1.0,-2.2 800 820.0 +1.0,-2.4 900 924.0 +1.0,-2.6 1000 1026.0 +2.0,-2.6 1200 1229.0 +2.0,-2.6 1400 1434.0 +2.0,-2.8 表2 外径系列FRPM管的尺寸和偏差(单位为mm) 公称直径DN 内直径范围 偏差 最小 最大 100 97 103 ±1.5 125 122 128 ±1.5 150 147 153 ±1.5 200 196 204 ±1.5 250 246 255 ±1.5 300 296 306 ±1.8 350 346 357 ±2.1 400 396 408 ±2.4 450 446 459 ±2.7 500 496 510 ±3.0 600 595 612 ±3.6 700 659 714 ±4.2 800 795 816 ±4.2 900 895 918 ±4.2 1000 995 1020 ±4.2 1200 1195 1220 ±5.0 1400 1395 1420 ±5.0 b.长度 FRPM管的长度偏差:有效长度的±0.5%。 c.管壁厚度 任意截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度,其中最小管壁厚度应不小于设计厚度的90%。 d.管壁结构 管壁通常由内衬层、结构层和外表层组成。内层层厚度应不小于1.2mm。 e.管端面垂直度 管端面垂直度应符合表3规定 表3 管端面垂直度要求(单位为mm) 公称直径DN 管端面垂直度偏差 DN<600 4 600≤DN<1000 6 DN≥1000 8 (3)巴氏硬度 FRPM管外表面的巴氏硬度应不小于40。 (4)树脂不可溶分含量 管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%。 (5)直管段管壁组分含量 直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定,并应在相关技术文件中明确给出。 (6)力学性能(略,详见《GB/T21238-2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管》) 3.2玻璃钢风管相关技术要求 3.2.1原材料要求 (1)玻璃纤维及制品要求,所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应符合《玻璃纤维无捻粗纱》(GB/T 18369-2008)的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准的规定,如《无碱玻璃纤维无捻粗纱布》(JC/T281)、《玻璃钢管和管件》(HG/T21633-1991)。玻璃纤维布各型号标准及要求如下表4、5. 表4无碱无捻玻纤 制品代号 (牌号) 原纱号数×股数 (公制支数/股数) 单纤维公称直径(μm) 厚度(mm) 经纱 纬纱 经纱 纬纱 EWR200(无碱无捻布-200) 24×7 (41.6/7) 24×5 (41.6/5) 8 8 0.20±0.02 EWR210(无碱无捻布-210) 24×6 (41.6) (24×4) ×2 (41.6/4) ×2 8 8 0.21±0.02 EWR220(无碱无捻布-220) 24×6 (41.6/6) (24×4) ×2 (41.6/4) ×2 8 8 0.22±0.02 EWR300(无碱无捻布-300) 24×10 (41.6/10) (24×10) ×2 (41.6/10) ×2 8 8 0.30±0.03 EWR400(无碱无捻布-400) 24×20 (41.6/20) (24×10) ×2 (41.6/10) ×2 8 8 0.40±0.04 EWR500(无碱无捻布-500) 24×28 (41.6/28) (24×14) ×2 (41.6/14) ×2 8 8 0.50±0.05 (2)不饱和聚酯树脂应符合GB 8237《玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂》的要求。 (3)如果选用其它增强材料和树脂,其质量要求符合生产厂的技术指标或有关标准的规定。 (4)辅助成分的质量要求应符合其生产厂的技术指标或有关标准规定。 3.2.2外观质量 (1)外观 制品的纤维必须充分浸透树脂,纤维不得外露。不允许有层间分层、脱层、树脂瘤、异物夹杂、色泽明显等不均匀现象。 气泡:内衬层表面允许有直径最大为5.0mm的气泡,在每平方米内不超过3处,可不予修补,否则必须将气泡划破修补。 裂纹:内衬层表面应无龟裂,不允许有深度为0.5mm以上的裂纹。 凹凸:内衬层表面应光滑平整,不应有直径大于5.0mm、深(或高)0.5mm以上的凹凸。 泛白:内衬层不允许有泛白现象。 修补处同一部位不得超过两次。 3.2.3树脂固化度 巴柯尔硬度不应低于40,树脂固化度不应低于85%。 3.2.4树脂含量 低压力接触成型:内衬层≥65%,中间层为50±5%;长丝缠绕型:内衬层≥80%,中间层为40±5%。 3.2.5机械性能 机械性能应符合如下表4、5。 表4低压接触成型玻璃钢制品的机械性能 厚度 (mm) 拉伸长度 MPa(kgf/cm2) 弯曲长度 MPa(kgf/cm2) 弯曲弹性模量 MPa(kgf/cm2) 3.0-5.0 ≥61.8(630) ≥107.9(1100) ≥0.48(4.9)×104
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