玻璃钢基本知识.docx

1、玻璃钢基本知识什么是玻璃钢玻璃钢（也称玻璃纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP）是一种品种繁多，性能各别用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。玻璃钢具有重量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。与常用的金属材料相比，它还具有如下的特点：1、由于玻璃钢产品可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求自行设计复合制作而成，因此只要选择适宜的原材料品种，基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。因此，玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。2、玻璃钢产品，制作成

2、型时的一次性，更是区别于金属材料的另一个显著的特点。只要根据产品的设计，选择合适的原材料铺设方法和排列程序，就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成。3、玻璃钢材料，还是一种节能型材料。若采用手工糊制的方法，其成型时的温度一般在室温下或者在100以下进行，因此它的成型制作能耗很低。即使对于那些采用机械的成型工艺方法，例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法，由于其成型温度远低于金属材料，及其他的非金属材料，因此其成型能耗可以大幅度降低。综上所述，与传统的金属材料及非金属材料相比，玻璃钢材料及其制品，具有强度高，性能好，节约能源，产品设计自由度大，以及产品使用适应性广等特点。因此，在一定意

3、义上说，玻璃钢材料是一种应用范围极广，开发前景极大的材料品种之一。玻璃钢（FRP）材料的优点和不足一、玻璃钢（FRP）的优点(1)玻璃钢（FRP)轻质高强相对密度在1.52.0之间，只有碳钢的1/41/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。(2)玻璃钢（FRP)耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈

4、钢、木材、有色金属等。(3)玻璃钢（FRP)电性能好是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。(4)玻璃钢（FRP)热性能良好FRP热导率低，室温下为1.251.67kJ/（mhK），只有金属的1/1001/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000以上承受高速气流的冲刷。 (5)玻璃钢（FRP)可设计性好可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度

5、的、介电性好的，等等。(6)工艺性优良可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。二、玻璃钢（FRP）的不足之处(1) 玻璃钢（FRP)弹性模量低FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。(2) 玻璃钢（FRP)长期耐温性差一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50以上强度就明显下降，一般只在100以下使用；通用型环氧FRP在60以

6、上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200300是可能的。(3) 玻璃钢（FRP)老化现象老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。 (4) 玻璃钢（FRP)层间剪切强度低层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。玻璃钢的含义玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料

7、复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由

8、此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。玻璃钢行业的常用术语的简单介绍(一)1板材一般指厚度在2毫米以上的软质平面材料和厚度在0.5毫米以上的硬质平面材料。3半透明性物体只能透过一部分可见光，但不能通过它清晰地观察其他物体的性质。4包封用涂刷、浸涂、喷

9、涂等方法将热塑性或热固性树脂施加在制件上，并使其外表面全部被包覆而作为保护涂层或绝缘涂层的一种作业。5薄膜一般指厚度在0.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。7爆破强度塑料容器、管材、薄膜等在爆破试验时所能承受液体或空气对其连续施加的最大压力。8变色因光、热、室外暴露、化学试剂作用而引起的塑料制品颜色的变化。9表观密度单位体积的试验材料（包括空隙在内）的质量。10表面电阻率平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比，用欧姆表示。（注：如果电流是稳定的，表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻，且与该正方形大小无关。）11丙-阶段（C-阶段）某些热固性树

10、脂在熟化反应中的最后阶段。该阶段中，树脂既不溶解也不熔融。12波纹出现在塑料制品表面上的波状凹凸不平缺陷。13不饱和聚酯分子主链上含有不饱和键的聚酯。14差热分析一种分析物质的方法。试样与参与物质受同一程序温度控制时，记录试样与参比物质间的温差随时间或温度变化的分析方法。15掺混料两种或两种以上聚合物形成的均匀混合料。15冲击强度（1）材料承受冲击负荷的最大能力。（2）冲击负荷下，材料破坏时所消耗的功与试样的横截面积之比，用公斤厘米/厘米2牛顿米/米2。16储存期性能可变化的物料（单体、树脂、涂料、粘结剂等）在一定条件下存放时，仍保持其可用性的最长时间。17促进剂与催化剂或固化剂并用时，可以提

11、高反应速率的一种用量较少的物质。18单体能自身聚合或与其他类似的化合物共聚而生成聚合物的简单化合物。19导热系数在稳定条件下，垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热传导速率。单位为卡/厘米秒度瓦/米开20低聚物由少数链节组成的聚合物。如二聚体、三聚体、四聚体或这些低聚物的混合物。注：也可以指分子量在几千以下的聚合物。21分子量分子中各原子量的总和。注：聚合物是不同分子量同系物的混合物，其分子量需以统计平均分子量表示。22分子量分布组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。注：此相对量按一定的概率函数分布，通常以分子量分布曲线表示。23复合材料由两个或多个不同物理相组成的一种固体材料。

12、24呋喃树脂主链以呋喃环为主的聚合物。25改性树脂为了改变树脂的加工性或物理性能等而加有改性剂的合成树脂。26高分子/大分子由一种或几种链节重复构成而且分子量很大的分子（分子量一般从几千到几百万）。高分子有天然高分子和合成高分子两种。27共聚合（作用）两种或两种以上的单体或单体与聚合物间进行的聚合。28功率因数电容器中电介质电功率损耗的量度，即有效功率在功率与视在功率之比。用下面四种方式表示：（1）电容器中电介质消耗的功率（以瓦表示）与有效功率之比；（2）电流与电压矢量间相角的余弦；（3）损耗角足够小时，tansin，此时可用损耗角的正切值表示。29官能度单体能进行聚合反应的官能团数目。注：不

13、饱和双键的官能度为2。30光稳定性塑料材料在日光或紫外线照射下，抵抗褪色、变黑或降解等的能力。31光学畸变当透过材料或由材料表面反射观察物体时，所见物体几何形状的改变。32后成型不完全熟化的热固性塑料在加热加压下的后定型。33后熟化热固性树脂成型后，通过放置或加热使之充分熟化的一种处理过程。34黄色指数在标准光源下以氧化镁标准白板作基准，从试样对红、绿、蓝三色光的反射率（或透射率）计算所得的表示黄色深浅的一种量度。35灰分材料经灼烧后剩余的无机残渣，用百分含量表示。36混合料一种或多种聚合物与其他组分如填料、增塑剂、催化剂和着色剂等的混合物。37击穿电压在一定条件下，引起绝缘材料绝缘破坏时所需

14、的电压。38挤拉成型把浸有树脂的连续纤维经口模挤拉并使其熟化成型为增强塑料制品的方法。39甲-阶段某些热固性树脂制备的早期阶段。该阶段中，树脂能熔融，并可溶于某些溶剂（如乙醇、丙酮等）中。40加聚（作用）由单体生成聚合物的一种化学反应，反应中没有水或其他分了副产物的释出，而且所生成的聚合物的元素成分与原用单体的成分相同。41加聚物由加成聚合制得的聚合物。玻璃钢行业的常用术语的简单介绍(二)51剪切强度shear strength材料在剪切力作用下断裂时的最大应力，用公斤/厘米2帕表示。52剪切应力shear stress作用于给定平面切向的应力或应力的分力。53降解degradation由气候

15、、热、光、氧、射线等作用引起的大分子链断裂或化学结构发生有害变化的反应。54胶接adhesive bonding用粘合剂使相同或不同的固体表面结合为牢固整体的方法。55交联crosslinking线型聚合物分子主链间的化学键结合。56交联剂crosslinking agent能使聚合物在分子主链间生成化学键的物质。57交联聚合物crosslinking polymer由交联生成的聚合物。58浇铸casting在不加压或稍加压的情况下，交液态单体、树脂或其混合物注入模内并使其成为制品的方法。59浇铸树脂casting resin能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中并能硬化为一定形状制品的液态

16、树脂。60接触成型contact moulding在不加压或稍加压（通常小于0.7公斤/厘米2,约70103帕）的情况下制造增强塑料制品的方法。61（相对）介电常数(relative) dielectric constant以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电容器的电容量之比。注：在标准大气压下，空气的相对介电常数等于1.00053。因此，实际上，以空气为介电质的电容器能用作测定相对介电常数的基准，并能达到足够的精确度。62介电强度dielectric strength材料抵抗电击穿能力的量度。以试样击穿电压值与试样厚度之比表示，单位为千伏/毫米伏/米。63介电损耗dielectric

17、loss置于交流电场中的电介质以内部发热（温度升高）形式表现出来的能量损耗。64接枝共聚物graft copolymer聚合物主链的某些原子上接有与主链化学结构不同的聚合物链段的侧链的一种共聚物。65浸渍impregnation使树脂渗入多孔材料（如纺织品、纸张、木材等）内部的方法。注：涂布和被覆与浸渍不同，前两者除形成外保护层外，仅有少量或没有树脂渗入材料的内部。66聚合(作用)polymerization生成聚合物的化学反应67聚合度degree of polymerization组成聚合物分子链节数目。注：聚合度可作为聚合物分子量的量度。也有以组成聚合物分子的基本单元数目为聚合度的。68

18、绝缘电阻insulation resistance指绝缘材料的电阻。注：将被测材料置于标准电极中，在给定时间后，电极两端所加电压值与两电极间总电流之比为绝缘电阻。69均聚合（作用）homopolymerization生成均聚物的聚合反应。70均聚物homopolmer由一种链节重复构成的聚合物。71开裂crack制品受内应力、外部冲击或环境条件等的影响而在其表面或内部所产生的裂纹。73抗氧剂antioxidant能防止聚合物材料因氧化引起变质的物质。74拉伸强度tensile strength在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力。其结果以公斤/厘米2帕表示，计算时采用的面积是断裂处

19、试样的原始截面积。75离心浇铸centrifugal casting利用离心力成型管状或空心筒状制品的方法。将定量的液态树脂或树脂分散体放在旋转的容器（即模具）中，使其绕单轴高速旋转。此时放入的物料即被子离心力迫使而分布在模具的近壁部位。在旋转的同时，放入的物料又通过加热等方法而发生熟化，随后视需要经过冷却或不冷却即能取得制品。在成型增强塑料制品时还可同时加入增强性的填料。76链长chain length聚合物分子主链的实长。注：链长是沿聚合物分子链的原子距的总长度，而不是分子两端的直线距离。77链节monomeric unit聚合物分子链上，含与真实单体或假想单体相同原子种类和原子数目的重复

20、单元。78马丁耐热试验Martens test评价材料高温变形趋势的一种试验方法。在加热炉内，使试样承受一定的弯曲应力并按一定速率升温。试样受热自由端产生规定偏斜量的温度称为马丁温度。79模具mould成型中赋予塑料形状所用部件的组合体。80模具痕mould mark由于模腔表面的伤痕，致使制品表面带有与其相应的痕迹。81模腔cavity(of a mould)模具中成型塑料制品的空间。82模塑moulding塑料成型加工的一种。在压力下（一般还同时加热），借助模具或口模使塑料材料成型的过程。83模塑料moulding compound, moulding material供模塑用的树脂或混合

21、料。84模塑时间moulding time（1）热固性塑料成型时，指从模具完全闭合的瞬间到解除压力的瞬间所经过的时间。有时也指材料熟化所需的时间。（2）在注射成型中指将熔融物料注入模具后到保压完了的时间。85模塑温度moulding temperature成型时，使热塑性塑料塑化或使热固性塑料熟化所规定的温度。86模塑压力moulding pressure迫使模塑料完全充满模腔所施加的必要压力。用加料室（传递模塑）或料筒内（注塑）的模塑料单位截面所受的力，或者用模塑件在垂直于压力方向的单位截面（压制）上所受的力（公斤/厘米2帕）表示。87模塑周期moulding cycle完成一次成型所需的全

22、部操作（包括加料、加热、硬化或熟化、脱模等）。有时也指这些操作所需时间的总和。88模套chase用于箍紧阴模或阳模的模具结构部件。89模制品moulding(product)用模具成型的塑料制件。90耐电弧性arc resistance塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，通常用电弧焰在材料表面引起炭化至表面导电所需的时间表示。91耐候性weatherability塑料暴露在日光、冷热、风雨等气候条件下的耐久性。92耐化学性chemical resistance塑料耐酸、碱、盐、溶剂和其他化学物质的能力。93耐久性permanence在使用条件下，塑料保持其性能的能力。94耐燃性flame

23、 resistance材料接触火焰时，抵制燃烧或离开火焰时阻碍继续燃烧的能力。95耐溶剂性solvent resistance塑料抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂或形变的能力。96内应力internal在没有外力存在下，材料内部由于加工成型不当、温度变化、溶剂作用等原因所产生的应力。97耐油性oil resistance塑料抵抗油类引起的溶解、溶胀、开裂、变形或物理性能降低的能力。98粘度viscosity流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示，单位为泊帕秒。99粘合剂/胶粘剂adbesive因表面键合和内力（粘附力和内聚力等）的作用，能使一固体表面与另一固体表面结合在一起

24、的非金属材料的总称。100粘合强度adhesive strength粘合的两个表面间的结合强度，可用均匀扯离强度，剪切强度和剥离强度等表示。玻璃钢行业的常用术语的简单介绍(三)101粘结剂binder增强塑料中，把填料粘结在一起的材料。102粘结强度bonding strength使层压制品层间或层内分离所需要的应力，用公斤/厘米2帕表示。103粘弹性viscoelasticity塑料对应力的响应兼有弹性固体和粘性流体的双重特性称粘弹性。104凝胶（体）gel（1）胶体分散体系通过凝聚作用形成的失去流动性的冻状物。（2）液态物质熟化或固态物质溶解过程中出现的胶状固相物。105凝胶点gel po

25、int开始形成凝胶的阶段。注：该阶段可由粘度时间曲线的转折点测得。106凝胶时间gel time在一定条件下，液态物质形成凝胶所需的时间。107凝聚（作用）凝结（作用）coagulation通过加电解质或加热、冷却等方法，使胶体溶液形成凝胶或使胶体粒子集聚沉淀的现象。108偶联剂coupling agent增强塑料中，能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质。109喷射成型spray up method（1）成型增强塑料制品时，指用喷枪将短切纤维和树脂等同时喷在模具上积层并熟化为制品的方法。（2）成型泡沫塑料时，指把快速反应的聚氨酯或环氧树脂和熟化剂由喷枪在模具上使其发泡熟化的方法。110疲劳

26、fatigue材料承受交变循环应力或应变时所引起的局部结构变化和内部缺陷发展的过程。它使材料的力学性能下降并最终导致龟裂或完全断裂。111疲劳极限fatigue limit在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。注：很多塑料事实上并不存在疲劳极限，为此，特用在循环次数达107108次而试样尚有50%不破损情况下的应力表示疲劳极限。112疲劳寿命fatigue life试样在交变循环应力或应变作用下直至发生破坏前所受应力或应变的循环次数。113片材/板材sheet,sheeting一般指厚度在0.25-2毫米之间的软质平面材料和厚度在约0.5毫米以下的硬质平面材

27、料。114玻璃化温度glass transition temperture无定形或半结晶聚合物从粘流态或高弹态（橡胶态）向玻璃态转变（或相反的转变）称玻璃化转变。发生玻璃化转变的较窄温度范围的近似中点称玻璃化温度。115（气）候（老）化weathering塑料在户外暴露中，性能随时间变坏的现象。116起泡（凸起的）blister塑料制品表面带有轮廓明显且又凸起的气泡的缺陷。117起霜bloom添加剂从塑料制品内部外移到制品表面并形成雾状或白色粉末状物质的缺陷。118气压热成型pressure thermoforming一种二次成型方法，是利用压缩空气或蒸汽压力迫使加热片材紧贴模具表面而完成的成

28、型。119嵌段共聚物/镶嵌共聚物block copolymer由化学结构不同和较短的聚合物链段交替结成线型共聚物，交替结合的链段有有规交替和无规交替两种。图示如下：AAAABBBAAAABBBAAAABBB有规交替AAAABBBAAABBBBAAAA无规交替120欠熟化undercure在热固性树脂或塑料熟化过程中，由于熟化时间和（或）温度不足等原因未能达到必需的交联度，而引起制品性能不良的一种现象。121嵌件insert嵌入塑料制品并成为其组成部分的金属等物件。122嵌件销insert pin成型时使嵌件定位所用的销。123迁移migration塑料的某些组分转移到与其接触的材料上的现象。1

29、24翘曲warpage塑料制品在模塑或加工后因次上发生歪曲的现象。125屈服点yield point在应力-应变试验中，应力-应变曲线上应力不随应变增加的第一个点。在屈服点处，受力的试样开始产生永久形变。试样所受应力可为拉伸、压缩或剪切应力中任何一种。126屈服应力yield stress在应力-应变曲线上屈服点处的应力。127燃烧鉴别试验combustion test简单鉴别塑料的试验方法，是将塑料靠近火焰而从其有无软化、火焰的性状、火焰的颜色、燃烧难易，有无自熄性、臭味、石蕊试纸反应等来判别其属类。128热变形温度heat deflection temperature under load

30、塑料耐热性的一种量度，是将塑料试样浸在一种等速升温的适宜传热介质中，在简支梁式的静弯曲负荷作用下，测出试样弯曲变形达到规定值时的温度。该温度即称为热变形温度。129溶胀swelling固体在液体或蒸汽中，由于单纯的吸收作用，而使其尺寸增大的现象。130蠕变creep在恒定应力下，材料应变随时间而变化的现象。注：不包括瞬间应变。131乳液emulsion两种互不相溶的液体混在一起的两相混合物，其中一种液体是以微珠形式分散在另一种液体中的。但在塑料和其他工业中，规定并不如此严格，分散相也可以是固体，不过必须是胶态分散。132乳液聚合（作用）emulsion polymerization在乳液体系中进行的一种聚合。133软化点softeni