文档介绍：第二章玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
第二章玻璃钢与玻璃钢制品
基本力学性能试验
第一节玻璃钢板试验
一、概述
目前,玻璃钢成型方法很多,主要是以手糊、层压、喷射、模压及缠绕等成
型方法为多见。
手糊成型工艺是玻璃钢工业生产中最早而且目前仍然应用最广泛的一
种成型方法。手糊成型工艺主要以手工操作为主,不用机械设备,该法是在
涂好脱模剂的模具上,甩手工一边铺放增强材料,一边涂刷树脂,直到所需厚
度为止。然后固化、脱模、修整而成为制品。
层压成型是在加热、加压条件下,用或不用粘结剂将两层或多层相同或
不同材料结合为整体的方法。
喷射成型是将预聚物、催化剂及短切纤维同时喷到模具或芯模上成型制
品的方法。
模压成型工艺是在封闭的模腔内,借助压力,一般尚需加热以成型制品
的方法。模压成型工艺已广泛应用于制造玻璃钢制品。
上述几种玻璃钢成型工艺所用的增强材料主要是玻璃纤维织物和短切
玻璃纤维。
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玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册
玻璃纤维织物和短切玻璃纤维增强的玻璃钢板试验主要有拉伸性能试
验、压缩性能试验、弯曲性能试验、剪切性能试验及冲击韧性试验。通过以上
试验测定玻璃纤维织物及短切玻璃纤维增强玻璃钢的相应强度、弹性模量及
应力! 应变曲线。玻璃纤维织物增强的玻璃钢板材的纤维方向可根据产品
的性能要求进行铺层设计,而在检验测试产品性能时试样的切取方向必须与
设计的铺层方向一致。短切玻璃纤维增强玻璃钢板材,可以认为是各向同性
的材料。但是由于工艺方法,使其在压制方向与其他方向的力学性能也有明
显差异。因此,在切取试样时一定要注意方向。短切玻璃纤维增强材料主要
用于层压、模压和喷射成型的玻璃钢制品。它们都可以用玻璃钢板材试验方
法进行试验。
二、玻璃钢板试样制备方法
玻璃钢板成型方法很多,上面已经讲过最常用的有手糊、模压、喷射、层
压和缠绕等成型方法。其中手糊成型工艺所占比例最大,这种工艺方法操作
简单,以手工为主,基本上不用机械设备,对工人的技术等级要求不高,因此,
一般的工厂均能手糊成型玻璃钢板。下面着重介绍手糊层压板试样制备方
法。
"# 模具
图$ ! " 金属模具
在手糊工艺中尽管操作简单,基本不用机械设备,但制作任何一件制品
都离不开模具,可以说模具在手糊工艺中占有极重要的地位,模具质量的好
坏直接影响制品的质量。因此,在制作模具时,必须按产品的要求,合理选
材,精心设计,精心施工。本方法中采用的是金属模具,如图$ ! " 所示。模
具必须符合下述条件:
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第二章玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
(!)模具的工作面必须是正方形的,其工作面在!"# $ !"#%%& 和’## $
’##%%& 之间。
(&)有效表面应是坚硬、磨光和镀铬。
(()模具是开放式的,它是由两块相同的平板(上模板、下模板)在模塑时
用垫块隔开一定距离,可制定不同规格的试样板材。
&) 原材料准备
(!)玻璃纤维制品的准备
手糊成型用玻璃布要预先经过脱蜡、表面处理。在使用前保持不受潮
湿、不沾染油污,进行烘干处理。玻璃布的剪裁很重要,剪裁时应注意玻璃布
的经纬向强度不同,应使玻璃布纵横交替铺放或按设计要求而定。
(&)树脂准备
树脂的工艺特性
!
合理选择配方,掌握树脂工艺特点对玻璃钢制品的质量影响很大。
*) 树脂的粘度。
树脂的粘度对施工操作影响很大,如果粘度过高会影响玻璃布的浸透性
能造成涂胶困难。如果粘度过低,则又会产生流胶现象,影响产品的质量。
实践证明,手糊成型的树脂粘度应控制在#)& + #) ,-*· . 为好。
/) 凝胶时间
在规定的温度条件下,一定量的热固性树脂中加入一定量的引发剂、促
进剂后到开始发热,发粘和失去流动性所需要的时间称为树脂的凝胶时间。
这是一项重要的工艺指标,必须严格控制,凝胶时间过长过短都会影响制品
质量。为了做出要求厚度的层压板,在铺层结束以前花费的时间要求不超过
在铺层温度下凝胶时间的"#0。
1) 固化程度
固化程度对制品的强度和质量有很大的影响。从工艺角度考虑,固化程
度分为脱模程度和使用程度。前者要求玻璃钢固化到具有脱摸的强度,使制
品能从模具上无损地取下来,后者则需要使制品固化到能使用的程度。
生产过程中的固化程度控制,一般是调整配方中促进剂用量来实现。对
于手糊制品希望能控制在&’2 内脱模,时间再长则会影响生产率。因此,在
室温低于!"3时应当采取加热保温等措施,以保证正常生产玻璃钢制品的
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玻璃钢与