[科普中國]-熱塑性玻璃鋼

按照樹脂受熱行為的不同，可把樹脂分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂。相應(yīng)地，根據(jù)這兩類樹脂的不同，可將玻璃鋼分為熱塑性玻璃鋼和熱固性玻璃鋼。具有線型或支鏈型大分子結(jié)構(gòu)的樹脂稱為熱塑性樹脂。這類樹脂受熱時變軟進(jìn)而熔融，可以加工塑制成所需的形狀，冷卻后變硬，再加熱到一定溫度仍可軟化、熔融，冷卻后又變硬，這個塑化的過程可以反復(fù)多次1。

簡介玻璃鋼（FRP）亦稱作GFRP，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱為玻璃鋼，不同于鋼化玻璃。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之別。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車、船舶外殼等2。

基本性能熱塑性玻璃鋼的基本性能與熱固性玻璃鋼一樣取決于玻璃纖維和樹脂的性能、含量以及它們之間的界面粘結(jié)狀況。但是，由于熱塑性樹脂的多樣性以及它們的分子結(jié)構(gòu)和物理性能的較大差異，因此，他們的增強(qiáng)效果有較大的差別，其中最顯著并且廣泛應(yīng)用的首推聚酰胺（尼龍），此外聚苯乙烯、苯乙烯—丙烯腈共聚體（SAN）， 聚碳酸酯，線型聚酯、聚乙烯、聚丙烯等的效果也比較好。

用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料，一般能達(dá)到提高機(jī)械強(qiáng)度，彈性模量，耐蠕變性和尺寸穩(wěn)定性等效果，同時對提高塑料的熱變形溫度，降低線脹系數(shù)和改善電性能亦有明顯的效果。影響熱塑性玻璃鋼基本性能的因素除塑料本身外，玻璃纖維的種類，含量，長度以及表面處理等都是重要的影響因素1。

生產(chǎn)工藝基本上分兩大類，即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點(diǎn)來分，有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。

目前世界上使用最多的成型方法有以下四種。

①手糊法：主要使用國家有挪威、日本、英國、丹麥等。

肯尼手糊制品：玻璃鋼風(fēng)機(jī)

②噴射法：主要使用國家有瑞典、美國、挪威等。

③模壓法：主要使用國家有德國等。

④RTM法（樹脂傳遞模塑）：主要使用國家有歐美各國、日本。

還有：纖維纏繞成型法、拉擠成型法和熱壓灌成型法等等。

我國有90%以上的FRP產(chǎn)品是手糊法生產(chǎn)的，其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。日本的手糊法仍占50%。從世界各國來看，手糊法仍占相當(dāng)比重，說明它仍有生命力。手糊法的特點(diǎn)是用濕態(tài)樹脂成型，設(shè)備簡單，費(fèi)用少，一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點(diǎn)是機(jī)械化程度低，生產(chǎn)周期長，質(zhì)量不穩(wěn)定。我國從國外引進(jìn)了擠拉、噴涂、纏繞等工藝設(shè)備，隨著FRP工業(yè)的發(fā)展，新的工藝方法將會不斷出現(xiàn)2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

楊曉紅 - 副教授 - 西南大學(xué)