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1、玻璃钢离心风机技术知识玻璃钢离心风机的技术知识1、什么叫玻璃钢？答：“玻璃钢”是中国的名称，国外称为“玻璃纤维增强塑料”，用缩写的英文字母FRP表示，因此玻璃钢实质上是纤维增强塑料。用玻璃纤维区增强热塑性树脂，可称为热塑性玻璃钢，用英文字母FRIP表示；用玻璃纤维区增强热固性树脂，就叫做热固性玻璃钢，即通常说的FRP。目前生产的玻璃钢主要是指热固性玻璃钢而言。我国从1958年开始搞FRP以来，“玻璃钢”的名称已经家喻户晓了。到了70年代，在中国的北方又出现了一种“无机玻璃钢“，其主要原料氧化镁来源于辽宁、山东等省。无机玻璃钢出现后，随着我国FRP事业的发展而迅速发展，特别是到了80年代，无机玻

2、璃钢企业像雨后春笋般出现了。无机玻璃钢实质上是将很久以前就在国内外出现的氯氧镁水泥添加某些添加剂后，用玻璃纤维作增强材料而制得的一种复合材料，本书中以英文字母缩写FRIM表示。由于无机玻璃钢用的原料氯氧镁水泥主要是由氧化镁、氯化镁等无机材料组成的，因此将此种复合材料称为无机玻璃钢。而通常所说的玻璃钢FRP与无机玻璃钢FRIM是两种性能截然不同的材料，各有自己的优缺点，为此，笔者经过数年研究实验，找到了将两者进行复合的办法，而且复合的全过程，是在湿态下一次复合成功。这对改善玻璃钢的性能，对扩大玻璃钢产品的应用，将是十分有益的。2、FRP有哪些品种？ 答：FRP的品种由所用的树脂而定，如用不饱和聚

3、酯树脂制成的，就叫做聚酯FRP；用环氧树脂制成的，就叫做环氧FRP。还有酚醛FRP、脲醛FRP、三聚氰胺甲醛FRP、聚氨酯FRP、有机硅FRP、丁苯FRP、聚丁二烯FRP等。我国目前FRP的常用树脂以聚酯、环氧、酚醛三大树脂为主。如果增强材料不用玻璃纤维，而是用棉纤维的其他纤维来增强，因与“玻璃”无缘，当然，不能称为FRP，称为塑料更妥当。3、FRP有哪些生产方法？答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊发、袋压法、喷射法、湿糊低压发法和无模手糊法。目前世界上使用最多成型方法有以下四种。手

4、糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。模压法：主要使用国家有德国等。RTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其它有模压法、缠绕法，层压发等（见十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。4、FRP的主要原料有哪些？答：主要有：玻璃纤维及其制

5、品；树脂；固化剂，促进剂；其他材料，可根据产品性能需要来决定用不用，用多少，如填料、颜料、稀释剂、光稳定剂等，在以后各章中将分别介绍。5、常用聚酯树脂的品种、规格、性能、用途如何？ 答：常用聚酯树脂品种很多，按其性质区分有通用的、耐腐的、耐热的、阻燃的、低收缩的等等，按其化学结构区分有顺酐型、丙烯酸环氧酯型、丙烯酯型等等，随着FRP的生产需要，各种新型树脂不断出现。下面把常用的各种牌号的聚酯树脂列于表3-33。表3-33 常用聚酯树脂牌号主要成分酸值/(mgKOHg-1粘度(20)/(mPas)固体含量/%凝胶时间(25)/min用途及特点树脂浇铸体巴氏硬度吸水率/%热变形温度/密度(20)/

6、(gcm-1)断裂伸长率(20)/%189乙二醇、苯酐、顺酐、醋酐20282504505965825刚性、耐水、延伸率好，用于造船等450.11601.723182一缩乙二醇、苯酐、顺酐1725650115073791121柔性，作环氧树脂增韧191丙二醇、苯酐、顺酐、光稳定剂283635061671225刚性，生产透明波形瓦，木材保护500.17661.231.5195丙二醇、苯酐、顺酐、MMA27351705.9653055透明80%以上，用于透明FRP60196丙二醇、一缩乙二醇、顺酐、苯酐17359006470820半刚性，有弹性，用于车身、船，表面光450.15721.232.019

7、7乙二醇、双酚A、环氧丙烷加成物、顺酐917400105047531030耐化学腐蚀440.141101201.141.5198丙二醇、苯酐、顺酐20286506167820刚性，中等耐热500.231101.231.4199丙二醇、间苯二甲酸、反丁烯二酸212960058641121刚性，中等耐热，电性能好，板材在120长期使用，耐腐500.251201301.21.1272间苯二甲酸122035056628纤维缠绕用，防腐蚀75302乙二醇、顺酐、HET酸酐20281050707617自熄性好（10s内）657901顺酐、苯酐、含卤素二元醇自熄性好，耐热性高6471647酸酐、丙二醇、顺酐

8、4059耐热，粘结性好牌号主要成分酸值/(mgKOHg-1粘度(20)/(mPas)固体含量/%凝胶时间(25)/min用途及特点树脂浇铸体 巴氏硬度吸水率/%热变形温度/密度(20)/(gcm-1)断裂伸长率(20)/%184丙二醇、苯酐、顺酐、季戊四醇2040熔点7080适于FRP干法成型，无纬带浸渍307丙二醇、苯酐、顺酐（或反丁烯二酸）5聚酯含量96%聚合速度13min刚性，用于船舶、天线反射面、化工设备3193乙二醇、苯酐、顺酐、己二醇3240韧性，用于船舶电机，车身306（004）乙二醇、苯酐、顺酐、环己醇303535造船，车身油槽等1.81.333丙二醇、一缩乙二醇、间苯二甲酸（

9、间苯型）15231100210065716.520胶衣，有触变性，硬度好，耐水34（邻苯型）152710002500657182135新戊二醇型1119801605965720耐水煮，耐冲击，耐污染400.1585随着技术进步、产品及工艺上的需要，胶衣树脂的品种随之越来越多，有的专用于手涂，有的专用于喷涂。目前基本上分为邻苯型和间苯型两大类，比较之，间苯型优于邻苯型。像不饱和树脂一样：即使同一品种类型的，各生产厂家往往各有自己的牌号。此外，胶衣树脂还有一些专用胶衣，如模具胶衣、阻燃胶衣（OI30）、食品级胶衣等。因此FRP生产厂家应当根据自己的需要而选用。而且认为合用时，最好不要经常更换原料供

10、应渠道。6.什么是填料？使用填料的原则是什么？答：填料是加入FRP中以改善某种性能或降低成本而本身又具有相对惰性的物质。填料并非是FRP中的必需材料，用不用、用多少都由FRP制造者根据产品性能的需要来决定。填料的使用可以提高某些性能，但用量过高，弯曲强度要下降。特别是大多数填料，即使很干燥也会影响树脂的凝胶时间，因此在一般情况下，不必使用。使用填料时，可以参照一下几个原则：（1） 因为确实需要突出某种性能或工艺上十分需要，可以选用有关填料；（2） 决定使用某种填料是同时，必需考虑到带来的不利影响的程度，例如聚酯FRP中，若使用炭黑或石墨粉，会影响制品的固化度；（3） 根据实际经验或通过实验来确

11、定恰当用量；（4） 如果单纯为了降低成本而牺牲某些重要性能去使用填料，则不可取。7.填料给FRP的性能可以带来哪些影响？ 答：大致有如下方面，供选用时参考。（1）加入某些无机填料能减少FRP体积收缩，防止翘曲、龟裂及内部裂纹，并提高耐热性、自熄性、抗渗性等。（2）纤维状填料能改善冲击及拉伸强度。（3）水合氧化铝、三氧化二锑、氯化石蜡等可阻燃消烟。（4）氧化镁、氧化钙等增稠作用，可用于SMC。(5)活性二氧化硅、白炭黑、膨润土以及乳液法生产的PVC粉末有触变性，在FRP的垂直面上施工可防止流胶，这些触变性填料一般用量为1%5%。白炭黑又叫轻质二氧化硅，性能与炭黑相像，又是白色，故叫白炭黑，极细，

12、容量为0.128g/cm3,吸收空气中水分后易聚成粒子，烘干后恢复原状。表面积、分散力、强度、抗撕力都较大，含二氧化硅80%85%，还可用作补强剂、润滑剂等。 (6)石墨粉、炭黑、铝等金属粉可使FRP导电。（7）金属粉，氢氧化铝、氢氧化镁可使FRP导热。（8）辉绿岩粉，增加强度和耐腐性（但有渗透性），辉绿岩的硬度78.（9）加入银粉（铝粉）耐紫外线，用于露天设备，防老化。（10）金刚砂（SiC）、氧化铝、粘土、二氧化硅、石英粉、石墨、硫酸钡、聚四氟乙烯粉可增加FRP耐磨性。（11）云母，氧化铝、瓷粉、铁粉、水泥可提高电绝缘性能。（12）石棉纤维、铝粉、玻璃纤维，可提高抗寒及冲击韧性。（13）石

13、英粉、氧化铝、瓷粉、铁粉、水泥可提高硬度、抗压及起始模量。（14）氧化铝，钛白粉、瓷粉可增加粘结力。（15）石棉、云母、硅胶粉、酚醛树脂可提高耐热性。（16）滑石粉、氧化铝、陶土、碳酸钙、玻璃粉、石墨、石膏粉可降低成本，减少固化收缩。（17）加入碳酸钙、滑石粉有利于着色。（18）加入滑石粉、二氧化硅、硫酸钡、玻璃粉可提高耐腐蚀性。（19）玻璃空心微珠，密度小，约0.080.24g/cm3,用于人造大理石、人造玛瑙做填料，漂浮率93%。（20）漂珠，又称空心微珠，是空心玻璃小球，来源于粉煤灰，是一种多功能的无机填料。用于无机玻璃钢中较理想，密度小，约0.50.7g/cm3,含碳2%，容量3103

14、40kg/m3，粒径2200m。(二)、玻璃钢生产1.手糊成型的工艺过程如何？答：FRP产品的成型过程也就是玻璃钢产品质量的形成过程。文明生产对FRP产品来说是十分重要的，因为FRP可以看做是由各种材料组成的一个复合结构；而这种结构受到工艺过程中的各种因素制约。因此，手糊成型看起来方便简单，不需过多设备和工具。但手糊成型恰恰是工艺要求严格、需要熟练的操作技术，并不是简单的工艺方法。本章将详细介绍FRP的工艺过程及其影响因素。图9-1所示为玻璃钢车间生产流程。 配料间 剪布间 糊 制 车 间 无尘间 模具保养间 产品加工 热固化室检 验 入 库图9-1 玻璃钢车间生产流程2.施工人员如何合理分工

15、？答：FRP是一种复合材料，又是手糊操作，与金属产品的机械加工不同，对于人的因素依赖性很大，在国外，对操作人员进行了详细分工，并提倡一专多能。在此前提下作了如下分工：清洁工；模具保养修理工；打蜡喷涂胶衣工；裁剪工；配料工；糊制工。一专多能，相对分工，各负其责。没有一批责任心强、技术水平高、有着良好的工艺作风的施工队伍，要想生产出高质量、高水平的产品是不可能的。因此，经常性的专业培训，进行智力投资是不可忽视的。3.FRP糊制前要做哪些清洁工作？答：清洁是FRP工人最易疏忽的工作，手糊FRP产品与其说是工业品，不如说是工艺品。FRP的外观最容易受到污染，做得好，能给人美感。而外观质量好坏与清洁习惯

16、和管理有密切关系。（1）模具清洁。 模面上的一切尘埃、微粒、油迹都直接影响到FRP的外观。因此，模具用后要清理，用清洁剂清洗，最后用清水冲洗，不准用丙酮洗,包括用FRP制作的工具。（2）场地清洁。 每天要进行场地清洁，场地清洁有利于产品，也有利于人的健康，随地吐痰、物件乱抛、树脂满地的坏习惯必须改变。（3）工具清洁。 我国一般是 “谁用的工具谁清洁”。在国外是专设清洁工，这样做对大型产品、数量多的产品更为有利。随着技术进步，以及社会对FRP产品越来越高的要求，FRP的生产方式不可能像目前这样，长期以来只靠一块刮板定“终身”。新的材料、新的工具、新的技术必然要逐步应用到FRP的成型工艺中来，因此

17、，FRP的生产人员，在提倡一专多能的基础上。进行合理分工，势在必行。这对技术的精益求精、提高产品质量、提高工作效率是有益的。4.如何裁剪玻璃布？答：（1）裁剪前根据需要，可以先进行脱蜡（指有蜡布），需化学处理的要进行化学处理，不要受潮，不受污染。（2）简单形状的制品，可按尺寸大小直接裁剪，复杂形状的按预先制成的纸样剪裁。（3）可以单层裁剪也可以数层一次裁剪。工具可有切纸机或被服厂用的电剪刀剪裁，也可用其他合适剪刀，刀口都要锋利。5.如何进行胶衣施工？答：胶衣是指FRP表面所带的既有保护作用、又有装饰作用的树脂层。上胶衣时应注意如下问题。（1）脱模剂完全干燥后才能上胶衣。（2）涂刷或喷涂要均匀，

18、太厚，易裂易剥落；太薄，失去保护作用。日本用量为450600g/m2，厚度不超过0.30.4mm。喷涂时，喷枪与模面成90左右，平行移动，一般用2.5mm口径喷枪，压力0.40.5Mpa（指喷枪处压力），喷涂距离保持3040cm。国内要求厚度为0.250.4mm,即300500g/m2。涂刷胶衣时，最好涂两层，等第一层初凝后再涂第二层，这样比较均匀，每次间隔时间大约为4060min。 （3）胶衣层可用表面毡增强。 （4）如果想使胶衣层用量减少到最低限度，又怕下面的纤维或其他颜色显现出来，可以在紧靠胶衣的12层布或毡中用和胶衣相同颜色的树脂。 （5）胶衣中不能混入机械杂质，可用旧的薄型妇女尼龙袜

19、过滤（特别是喷涂用的胶衣）。（6）胶衣涂后，若需要加快凝胶速度，日本资料介绍，可放在直射阳光下，也可以用红外线灯照射，为防止局部温度过高，应不时移动，以保持稳定平衡。（7）胶衣粘度，可用3%5%的丙酮或苯乙烯来调节。用苯乙烯时，产品硬度增大，只在要求耐溶剂、耐热剂时使用，总之都应少用。 （8）环境湿度太大时，可用送风机送热风或者使用红外线灯来提高温度。（9）冬季低温时为了降低胶衣或树脂的粘度，应在使用前的23h将胶衣或树脂转到暖室内。（10）为了不让FRP透光，可在第一层胶衣固化后，再喷一层黑胶衣或在FRP施工安装完成后，在内表层用毛刷涂一层着色聚酯。6.FRP产品如何糊制？ 答：（1）待胶衣

20、初凝，手感软而不粘时，立即铺层糊制。铺层要按层次安排进行，胶衣后面的一层要仔细成型，完成后可停歇一段时间，等不粘手再铺第二层，成型时反复刮挤，树脂含量越小越不易变形，树脂凝胶时间调整为1h左右为好，以便减少成型后变形。 （2）由于树脂固化收缩，易使布纹凸起，造成表观不平滑，为此，表层除用胶衣外还可用0.060.1mm厚的薄布、表面毡，甚至用纸或有机纤维布做表面。还可用普通树脂加入粉末填料（由产品性能需要而定）来代替胶衣树脂。不过，树脂都要饱和。 （3）紧贴胶衣的增强材料，最好用12层短切纤维毡，或用0.2方格布，要注意排除气泡。树脂也要饱和，这样有利于浸透和排除气泡。（4）制品的厚度超过7mm

21、，据有关资料介绍可分两次成型。等放热缓慢时再继续。由于国外用的是无蜡树脂，即使到第二天表面仍是粘的，可再继续糊制。直到最后一层才用有蜡树脂，防止制品表面发粘。（5）日本的FRP的糊制（称为积层）一般是在胶衣层上，按GC-M-M-R-M-RM或GC-M-R-M-R-M-R-M.的积层方法进行。尤其在喷涂成型时更是如此。其中GC表示胶衣，M表示短切玻纤毡，R表示无捻粗纱玻纤布（也有用C表示玻纤布，S表示表面毡）。一般不用“RR”积层方法。（6）国内在糊制厚壁制品时，为防止固化时发热量过大（见问71的放热曲线），如确需中途停下实行多次成型时，只有将前一次已固化的含蜡表面磨去才能继续。中途如果停顿，应

22、尽量在固化之前就继续糊制。什么叫厚壁制品？有人说铺层到可能因发热而变形，影响继续作业为止；有人说厚度10mm，说法不一。国外也有人讲，5mm以上厚的FRP，一次铺层会有困难，可分阶段进行。(7)玻纤布之间的接缝应互相错开,一般搭缝宽度不小于50mm,有人说可以搭接布的1/2,糊完一层后再于第二层补上1/2。转角、法兰、入孔等受力处，可增加布层，但布的尺寸要由小到大。凡是棱角处要尽量不在此处搭接，这些都要在成型前就考虑周到。每次铺层，不得同时铺两层以上的布。（8）若玻纤布正交铺覆，则FRP两个方向上的力学性能相同，要想FRP各相同性，则需用毡作增强材料，或将布作0、45、90、135、0依次铺覆

23、即可。另外要考虑到纤维的连续性，在受拉方向要尽量使纤维连续，甚至使用单向纤维增强或使用单向布。（9）含胶量。用方格布时，含胶量控制在50%55%；用毡时，控制在70%75%。最好逐层称布，树脂定量使用。（10）糊制工具。国内常用工具前面已介绍过，国外常用的工具很多，如各种毛辘（毛辊）、铁辊、毛刷等。大面积产品使用毛辘，据说效果较佳，在转角处及小型产品，一般采用毛刷，毛刷的缺点是容易造成玻纤曲折，影响强度。（11）为了提高产品的强度，有时在产品中埋入加强筋。要这样做，应在铺层达到70%以上时再埋入，这样不致影响表层质量。埋入件不论是金属（聚酯中避免用铜）、木材，还是泡沫塑料，都要去油洗净，为防止

24、位移，应稍加固定。（12）糊制时用力沿布的经向和纬向顺一个方向赶气泡，或从中间向两头赶气泡，使补层贴紧，含胶量均匀。（13）遇到直角、锐角等尖角时，又不能改变原设计，可在这里填充玻璃纤维加树脂。国外用聚酯:滑石粉=1:1拌成腻子，先用胶布遮掉尖角的其他部分，然后用FRP做成圆弧状刮板，将腻子刮到尖角里。未固化前揭下胶布，固化后用280#、320#、460#砂纸来打磨腻子，然后再铺层。（14）在垂直面上糊制，为防止或减少流胶，可在树脂中加适量触变剂。（15）对于大型产品，中央不能站人，可用悬吊式脚手架，以便施工。（16）糊制时，可打开窗户自然通风，可用电风扇或列车吊扇通风。特别是大型的凹形模具内

25、，容易积聚苯乙烯气体，因苯乙烯被空气约重3倍，无通风时，凹处含量可达300ml/m3，有通风时约为2030ml/ m3，因此，不及时排除既影响工人身体，也影响树脂固化（发粘）。笔者曾于1992年初，带队去外地一个大型钢板酸槽的防腐内衬工程，一天早晨独自下到槽底检查头天FRP的固化情况，越往下走气味越强烈，几乎昏倒，最后屏住呼吸才脱离现场，十分危险。（17）拐角处的圆角R的限制是：内侧R5mm，外侧R2mm，若太小，由于玻纤的回弹，易在拐角处产生气泡。（18）糊制完毕。要使落成面上也能带胶衣，可以先将刚糊完尚未凝胶的落成面进行修整，使之平整无毛刺，在凝胶开始时的放热期间，随即涂刷加有蜡液的胶衣树

26、脂，或用加有触变剂的普通树脂在落成面上涂12层富树脂层。若胶衣是带色的，可在紧贴胶衣层的一层布中用和胶衣或富树脂层相同颜色的树脂。这样可使FRP产品两面带胶衣或富树脂使之两面光。糊制完毕，工具要清洗干净，如用过的毛刷浸在油漆稀释剂或丙酮中，仍在变硬，无法再用，因此，必须将树脂洗去，再干燥备用。（19）糊制工作看来简单，如果没有一定的熟练程度和认真态度，难以得到好的产品。因此要求糊制工作做到：快速、准确、密实、含胶量均匀、无气泡以及表面平整。特别在弯角处的铺布方式以及处理方法是否科学合理，要靠糊制工的经验。7.FRP制品应何如脱模？答：由于模具大小、形状、材料等方面差异很大，因此脱模的方法也不完

27、全相同，这里只举出某些原则，以供参考。（1）脱模前先将超过模具边缘的FRP毛边、纱头剪断或凿去，便于顺利脱模。可用手触摸树脂，不黏手时即可把从模具中挤出来的树脂用刀沿模具边缘切除，既卫生又有效，切口也漂亮，但是火候应掌握好，以既不太硬又不太黏为度。（2）脱模时，不能硬打硬敲，应根据模具形状结构，因势利导以智脱模。反对以力脱模，提倡以柔制刚。即使需要槌打，也只能用木槌或橡皮槌。（3）脱模工具最好用木制、铝制、铅制得。以防止将产品表面划伤。（4）工具脱模法用硬木、铜或硬塑料制成楔子轻轻楔入制品和模具之间恰当部位。也可以在上述基础上，另在模具上设有气孔，吹入压缩空气或注入高压水，或者灌水让PVA溶解

28、，使之逐步分离。或者利用模具的重量或者产品之重量，起吊脱模，当然要预先做好起吊装置。大型制品可以借助千斤顶及起吊装置，但要防止用力过猛。可在模具的适当位置，装上顶块（用尼龙等材料制成），从模具下方用螺杆顶出，辅助脱模。要尽量不让顶块在产品上留下大的痕迹，顶出时用力得当，保护好胶衣。（5）二次脱模法：对大型或异性、型产品，可先在模具上糊制一个薄壳，固化后容易剥离，薄壳脱模后立即贴在原来的位置上，接着采取下面两种措施。在薄壳上砂毛去蜡并继续糊制，直到要求厚度，固化后再脱模就容易了，这里将薄壳也作为产品的一部分。将薄壳作为模具。在薄壳上进行表面处理，使之具有一定平顺度和光洁度（通过打磨、油漆、上脱模

29、剂），再糊制产品。固化后，将薄壳剥下，此法应考虑到产品外形会产生一定差异。（6）脱模后如有分层，可用注射器从针孔中注入树脂。总之，脱模方法的好坏，牵涉到产品质量及模具保护，是设计者和操作人员要共同研究、共同配合的课题。8.钻孔时怎样防止胶衣缺口？ 答：从胶衣面开孔，使用垫板；减慢送进速度（尤其在开始钻孔和将钻穿时）。9.FRP产品如何检验？答：由于FRP的质量受到各种因素的影响，因此FRP的质量检验至今还没有完全成熟。FRP的产品检验，既包括FRP的性能检验，也包括该产品的具体要求的具体检验。（1）外观检查有胶衣的产品，表面应光滑，色泽要均匀，不得有污染、皱折、裂纹、颗粒及树脂剥落等缺陷。含胶量要均匀，局部积胶、局部缺胶、纤维显露等不得超过根据具体产品规定的合格标准（面积大小，数量多少）。产品表面不得有明显影响使用的缺陷，否则要修补。产品厚度、几何尺寸及公差、强度、钢度、预埋件都要符合设计要求。批量生产的，要按照产品检验规定抽检，分析缺陷原因，采取措施。（2）固化度检测固化度对FRP产品来说是十分重要的内在质量指标，它几乎关系到FRP除外观质量以外的所有性能。下面介绍的四种方法实际都是检验固化度的间接法。现场检查。 a.手触FRP产品表面有无粘感；b.用干净棉球醮取丙酮放在制品表面观察，棉花是否出现颜色；c.敲击