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玻璃钢(一)概况2历史1
玻璃钢FRP(FiberReinforcedPlastics)即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料或称玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。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材料复合在一起,组成另一种能满足要求的材料,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——形成了通俗易懂名称“玻璃钢”。随着我国玻璃钢事业的发展,新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能纤维增强复合材料,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。
    (二)历史
    玻璃钢学名纤维增强塑料(FRP)树脂基复合材料(ResinMatrixComposite),是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维,及其织物增强热固性,或热塑性树脂基体经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料,在世界范围内已形成了产业,在我国俗称玻璃钢。玻璃钢于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了,玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久美国莱特空军发展中心,设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂,为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,第二次世界大战以后,这种材料迅速扩展到民用,风靡一时、发展很快。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的玻璃钢模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。
    在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使千亿国际886的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(SheetMoldingCompound,简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件,从而更扩大了树脂基玻璃钢的应用领域。1963年前后在美、法、日等国,先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线,使玻璃钢制品形成了规模化生产。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,拉挤成型工艺的研究始于50年代,60年代中期实现了连续化生产,在70年代拉挤技术又有了重大的突破,近年来发展更快。除圆棒状制品外,还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材,并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。上前拉挤工艺生产的制品断面,可达76cm×20cm。
    在70年代树脂反应注射成型(ReactionInjectionMolding,简称RIM),和增强树脂反应注射成型(ReinforcedReactionInjectionMolding,简称RRIM)两种技术研究成功,进一步改善了千亿国际886、使产品两面光洁,现已大量用于卫生洁具和汽车的零件生产。1972年美国PPG公司研究成功,热塑性片状模型料成型技术,1975年投入生产。这种复合材料最大特点是,改变了热固性基体复合材料,生产周期长、废料不能回收问题,并能充分利用塑料加工的技术和设备,因而发展得很快。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,制造管状构件的工艺除缠绕成型外,80年代又发展了离心浇铸成型法,英国曾使用这种工艺生产10m长的,复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。从上述可知新生产工艺的不断出现,推动着聚合物复合材料工业的发展。



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