玻璃钢一概况3发展1玻璃钢一概况3发展1余文乐
2022-08-24 21:44:37
玻璃钢(一)概况3发展1,玻璃钢(一)概况3发展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。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。
(三)发展 1、玻璃钢复合材料工业发展回顾 上个世纪30年代美国伊里诺玻璃公司,与康宁公司成立合资企业,先后开发出玻璃棉、连续玻璃纤维等生产技术。1939年E玻璃纤维正式问世。几乎与此同时,环氧树脂及不饱和聚酯相继出现,从而为玻璃纤维增强塑料工业的发展奠定了物质基础。1945年年玻璃钢用的主要增强材料——短切原丝毡及连续原丝毡投入生产,1952年美国杜邦公司发明了沃兰偶联剂,解泱了增强塑料中玻纤与树脂的界面粘结问题,同一年硅烷偶联剂也问世,此后一系列的偶联剂产品的出现,全面改进了玻纤——树脂基复合材料的性能,为其在各个领域的应用铺平了道路。第2次世界大战对玻纤、玻钢的发展,起了催化剂的作用,许多适应战争需要的玻璃钢产品,如防弹片刺穿的玻璃钢油桶、雷达罩、军用盔甲,被研制出来并投入为战争服务。战后的1945年美国的20几家玻璃钢公司,成立了美国塑料工业协会低压层合材料工业分会,它标志着玻璃钢/复合材料,作为一门独立的工业体系,已从传统的塑料工业中分离出来。
1958~1959年期间玻纤池窑拉丝投入生产,这是对传统的玻璃球法拉丝工艺的重大技术突破。初期的玻纤池窑日产量只有3吨,时至今日全世界95%以上的,连续玻璃纤维都已用池窑法生产,最大的无碱玻纤池窑达到日熔化玻璃150吨以上。池窑拉丝的普遍推广为玻璃纤维产品,大规模经济有效的生产提供了可能,并使玻纤产品的质量得以保证。半年多世纪的发展历史证明,玻璃纤维与玻璃纤维增强塑料工业的发展,是相辅相成、互相依赖互相促进的。近些年来,出现了一些高性能的增强纤维,如高模量碳纤维、陶瓷纤维、芳伦纤维、高强玻璃纤维等,它们推动了高性能、高附加值复合材料的发展,但由于这些高性能纤维价格昂贵,阻碍了它们在复合材料工业中的大规模应用。
放至今95%以上的纤维——树脂基复合材料仍然使用玻璃纤维,在可以预见的未来一段时间里,这种情况仍将持续。我国的玻璃纤维及玻璃钢工业均奠基于1958年,在改革开放年代之前,玻璃纤维与玻璃钢发展缓慢,截止到1978年玻璃钢全国年产量只有6000吨左右,主要是一些手糊的和模压的军工产品,而玻璃纤维只有3万吨左右,其中大多为我国自行研发的中碱玻璃纤维,主要产品为细纱薄布,主要工艺为代铂炉球法拉丝。改革开放以后特别是近10年来,我国玻纤玻钢工业显现出前所未有的发展活力,无论是工艺技术装备还是产量,及质量、品种均发生了巨大的变化,这2门工业已成为我国国民经济体系中不可缺少的环节。
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