玻璃鋼(FRP)介紹 目錄 引言 FRP俗稱(chēng)玻璃鋼，全稱(chēng)玻璃纖維增強(qiáng)塑料。它用合成樹(shù)脂為粘結(jié)劑,以玻璃纖維為增強(qiáng)材料,按一定成型方法制成。 根據(jù)樹(shù)脂的不同,玻璃鋼性能差異很大。目前運(yùn)用在化工防腐方面的有:環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼(耐酸性好)、呋喃玻璃鋼(耐腐蝕性好)、聚脂玻璃鋼(施工方便)等。 玻璃鋼中的成分 樹(shù)脂的分類(lèi) 通用型樹(shù)脂：鄰苯型不飽和聚酯樹(shù)脂、間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂。 耐熱型樹(shù)脂：熱變形溫度應(yīng)不小于110℃，在較高溫度下具有高的強(qiáng)度保留率。 耐化學(xué)型樹(shù)脂：雙酚A型不飽、聚酯樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂和鹵代聚酯樹(shù)脂等。 阻燃型樹(shù)脂：合成時(shí)使用一種能產(chǎn)生阻燃（自熄）的成分，如四溴苯酐、氯茵酸酐。 耐氣候型樹(shù)脂：新戊二醇及甲基丙烯酸酯類(lèi)交聯(lián)單體，并添加紫外光吸收劑。 高強(qiáng)型樹(shù)脂：具有高的強(qiáng)度和堅(jiān)韌性，主要用于纖維纏繞工藝制備的復(fù)合材料。 膠衣樹(shù)脂：以提高制品的外觀（美觀）、質(zhì)量和使用壽命 幾種玻璃鋼的耐腐蝕性能 玻璃纖維定義 玻璃纖維是由熔融的玻璃拉成或吹成的無(wú)機(jī)纖維材料，其主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。 無(wú)堿玻璃纖維 一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應(yīng)用最廣泛的一種玻璃纖維，具有良好的電氣絕緣性及機(jī)械性能，廣泛用于生產(chǎn)電絕緣用玻璃纖維，也大量用于生產(chǎn)玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點(diǎn)是易被無(wú)機(jī)酸侵蝕，故不適于用在酸性環(huán)境。 中堿玻璃纖維 特點(diǎn)是耐化學(xué)性特別是耐酸性?xún)?yōu)于無(wú)堿玻璃纖維，但電氣性能差，機(jī)械強(qiáng)度低于無(wú)堿玻璃纖維10%～20%，通常國(guó)外的中堿玻璃纖維含一定數(shù)量的三氧化二硼，而我國(guó)的中堿玻璃纖維則完全不含硼。在國(guó)外，中堿玻璃纖維只是用于生產(chǎn)耐腐蝕的玻璃纖維產(chǎn)品。 玻璃纖維品種分類(lèi) 無(wú)捻粗紗 ：噴射用無(wú)捻粗紗 、纏繞用無(wú)捻粗紗 無(wú)捻粗紗織物（方格布）： 玻璃纖維氈片：短切原絲氈 、表面氈 短切原絲和磨碎纖維：短切原絲 、磨碎纖維 玻璃纖維織物：玻璃布 、玻璃帶 產(chǎn)品展示 固化劑及作用 不飽和聚酯樹(shù)脂（UPR）的固化是游離基引發(fā)的共聚合反應(yīng)，如何能使反應(yīng)啟動(dòng)是問(wèn)題的關(guān)鍵。單體一旦被引發(fā)，產(chǎn)生游離基，分子鏈即可以迅速增長(zhǎng)而形成三向交聯(lián)的大分子。不飽和聚酯樹(shù)脂固化的啟動(dòng)是首先使不飽和C—C雙鍵斷裂，由于化學(xué)鍵發(fā)生斷裂所需的能量不同，對(duì)于C—C鍵，其鍵能E=350kJ/mol，需350-550℃的溫度才能將其激發(fā)裂解。顯然，在這樣高的溫度下使樹(shù)脂固化是不實(shí)用的。因此人們找到了能在較低的溫度下即可分解產(chǎn)生自由基的物質(zhì)，這就是有機(jī)過(guò)氧化物。一些有機(jī)過(guò)氧化物的O—O鍵可在較低的溫度下分解產(chǎn)生自由基。其中一些能在50-150℃分解的過(guò)氧化物對(duì)樹(shù)脂的固化很有利用價(jià)值。我們可以利用有機(jī)過(guò)氧化物的這一特性，選擇其中的一些作為樹(shù)脂的引發(fā)劑，或稱(chēng)固化劑。 促進(jìn)劑及作用 促進(jìn)劑的定義：促進(jìn)劑是能促使固化劑在其臨界溫度以下形成游離基（即實(shí)現(xiàn)室溫固化）的物質(zhì)。 外界溫度的高低直接影響著過(guò)氧化物產(chǎn)生游離基的速度，靠加熱來(lái)使固化劑釋放出游離基從而引發(fā)樹(shù)脂固化，這個(gè)過(guò)程當(dāng)然是可行的，但是高溫操作也會(huì)帶來(lái)一些不便。于是，人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一些有機(jī)過(guò)氧化物可以用另一種化合物來(lái)激活，它們通常通過(guò)氧化——還原反應(yīng)而起作用，不需升溫，在環(huán)境溫度下就可以裂解產(chǎn)生游離基。這種能在環(huán)境溫度下能激活過(guò)氧化物的物質(zhì)就是促進(jìn)劑或可稱(chēng)為加速劑或活化劑。 ? 稀釋劑及作用 稀釋劑：樹(shù)脂粘度太大，在攪拌或涂刷時(shí)，帶入樹(shù)脂中的空氣泡不能被趕出,需要加入適量的稀釋劑。不飽和聚酯樹(shù)脂的稀釋劑為苯乙烯；環(huán)氧樹(shù)脂的稀釋劑可選用乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯等非活性或甘油醚類(lèi)的活性稀釋劑。呋喃樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂的稀釋劑為乙醇。 玻璃鋼儲(chǔ)槽的制作程序 玻璃鋼制品結(jié)構(gòu) 頂封頭制作 分片頂模具的制作 頂部?jī)?nèi)襯 固化后打磨 頂部結(jié)構(gòu)層的制作 固化 分片的組裝成型 底封頭制作 底部模具的制作（底封一般在現(xiàn)場(chǎng)混泥土基礎(chǔ)上制作） 底部結(jié)構(gòu)層的制作 固化后打磨 底部?jī)?nèi)襯的制作 摸具準(zhǔn)備 當(dāng)模具運(yùn)低現(xiàn)場(chǎng)后,開(kāi)始按照桶槽的直徑和高度等制作桶身模具 桶身內(nèi)襯的制作 固化后打磨 罐體內(nèi)襯制作 桶體內(nèi)襯層/結(jié)構(gòu)層制作 脫模 FRP凝膠和固化的時(shí)間理論上為15天，但是一般在3天左右即可。 表面打磨，去掉起毛的纖維或氣孔。 脫模 上下桶體對(duì)接及附件安裝 桶體與封底對(duì)接； 外做加強(qiáng)，內(nèi)做防腐； 安裝人孔、法蘭、爬梯和名牌等； 完工試水。 玻璃鋼管道的制作程序 玻璃鋼管道制作程序示意圖 模具準(zhǔn)備 清理模具，要求光滑平整；在模具表面環(huán)向纏繞聚酯薄膜，作為脫模用。??? 內(nèi)襯層制作 在模具上，使用加入一定比例催化劑和促進(jìn)劑的樹(shù)脂，由微機(jī)控制配比并將樹(shù)脂均勻噴涂在模具表面，依次由里到外分別使用無(wú)堿玻璃纖維表面氈等短纖維織物增強(qiáng)，并用網(wǎng)狀物進(jìn)行氣泡趕除，使其整體密實(shí)。進(jìn)行內(nèi)襯固化。??? 纏繞層/夾砂層/外保護(hù)層的制作 將設(shè)計(jì)好的工藝參數(shù)輸入微機(jī)，由微機(jī)控制用浸透樹(shù)脂的無(wú)堿玻璃纖維紗進(jìn)行纏繞直至內(nèi)部纏繞層厚度。隨即進(jìn)行環(huán)向夾砂操作，并由帶上較大張力的裹砂材料和環(huán)向無(wú)堿纖維紗進(jìn)行密實(shí)纏繞，直至設(shè)計(jì)的夾砂層厚度。 同上述內(nèi)纏繞過(guò)程按規(guī)定厚度制作外纏繞層。管道的插口毛坯由微機(jī)控制隨纏繞同步制作。? 修整、脫模 待管道固化后，用對(duì)應(yīng)規(guī)格的磨刀，修整出雙“O”型槽，并在其表面均勻涂上樹(shù)脂。同時(shí)切其承口毛坯。待雙“O”型槽上的樹(shù)脂固化不粘手后，用液壓脫模機(jī)將管道和模具分離，并在其管道中間部分按要求作標(biāo)記。 廢水坑的防腐 表面找平和做弧角 底涂層 底涂層：在干凈的混泥土表層均勻涂刷一層底涂樹(shù)脂，每平方米用量約200克，凝固后施工下一步工序。 CP95#乙烯基樹(shù)脂（臺(tái)灣上緯精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)）為混凝土專(zhuān)用底涂過(guò)渡樹(shù)脂，與混凝土粘接性強(qiáng)。 防腐層 防腐蝕過(guò)渡層：在底涂層上刷不飽和樹(shù)脂一層+玻璃表面氈（30g/m2）一層+(450g/m2)玻璃纖維短切氈一層+一層不飽和樹(shù)脂，要求纖維全部浸透，用壓輥排除氣泡壓實(shí)，固化后拋光打磨，厚度約1.1mm。 防腐蝕層：在過(guò)渡層上用不飽和樹(shù)脂+(450g/m2)短切氈+(30g/m2)玻璃表面氈作防腐蝕層，鋪層，兩氈兩表，要求纖維全部浸透，用壓輥排除氣泡、軋實(shí)，固化后，拋光打磨，厚度約2.2mm。 材料選用:MFE-2#乙烯基樹(shù)脂（上海理工大學(xué)）+乙烯基MFE-2#+空氣硬化劑。材質(zhì)說(shuō)明：MFE-2#為乙烯基酯樹(shù)脂。耐腐蝕性能：耐鹽酸（31%）、氫氧化鈉（30%）、次氯酸鈉（有效氯17%），耐溫60℃以下。 防腐表層 內(nèi)表面層：防腐蝕層徹底固化后，用拋光機(jī)打磨，去掉毛刺，涂刷一層不飽和面料樹(shù)脂，每平方米用量約200克，厚度0.1mm。 內(nèi)表層：上述工序的操作，涂一層不飽樹(shù)脂，樹(shù)脂中加入3—5%的空氣硬化劑，用量約每平方米200克，厚度0.1mm。 養(yǎng)護(hù)和固化 全部工序施工完畢后，用測(cè)厚儀檢測(cè)厚度，最薄厚度不低于設(shè)計(jì)厚度的87.5%（最低不小于3mm）。厚度不足的需在該部位修補(bǔ)，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。 品質(zhì)檢測(cè) FRP制品的品質(zhì)檢測(cè) 外觀檢驗(yàn)：氣泡、裂紋、凹凸、返白 尺寸檢驗(yàn)：符合設(shè)計(jì)圖紙? 固化度和襯里微孔的檢查 ：固化度、微孔 制品性能檢測(cè) ：對(duì)制品熱、物理和機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)試 無(wú)損檢測(cè)；超聲波掃描、X射線(xiàn)、CT、熱成像 ? 外觀檢測(cè) 氣泡：耐腐蝕層表面允許最大氣泡直徑為5MM,每平方米直徑不大于5mm的氣泡少于3個(gè)時(shí)，可不予修補(bǔ)，否則，應(yīng)將氣泡劃破修補(bǔ)。 裂紋：耐腐蝕層表面不得有深度0.5mm以上的裂紋。增強(qiáng)層表面木得有深度為2mm以上的裂紋。 凸凹（或皺紋）：耐腐蝕層表面應(yīng)光滑平整金沙集團(tuán)1862cc成色，增強(qiáng)層的凸凹部分厚度應(yīng)不大于厚度的20%。 返白：耐腐蝕層不應(yīng)有返白處，增強(qiáng)層返白區(qū)最大直徑應(yīng)不超過(guò)50mm。 現(xiàn)場(chǎng)檢查 手觸復(fù)合材料制品表面無(wú)粘手的感覺(jué)。 用干凈棉紗蘸取丙酮放于制品表面觀察，棉紗是否變色。 用手或硬幣敲擊制品發(fā)出的聲音是模糊還是清脆。 若手感覺(jué)發(fā)粘、棉紗變色、聲音模糊，即認(rèn)為制品表面固化不合格。 結(jié)束語(yǔ) 熟悉FRP的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成。 了解在在儲(chǔ)槽、管道和地坑方面運(yùn)用。 掌握FRP品質(zhì)檢測(cè)的技巧。 混泥土表面找平，讓混凝土表面平整、密實(shí)，但不必光滑; 轉(zhuǎn)角做成弧形; 待混泥土表面干燥（7天）。 混泥土 底涂層 混泥土 防腐過(guò)渡層 防腐蝕層 混泥土 內(nèi)表面層 表面層 * * 制作：劉學(xué)忠 2008.4.29 FRP的定義及成分介紹 1 品質(zhì)檢

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