增強(qiáng)材料

      增強(qiáng)材料是玻璃鋼制品的支撐骨架，它基本上決定了拉擠制品的力學(xué)性能,，增強(qiáng)材料的使用對減少制品收縮,、提高熱變形溫度和低溫沖擊強(qiáng)度也有一定的作用。

      在玻璃鋼產(chǎn)品設(shè)計中,，增強(qiáng)材料的選用應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的成型工藝,，因為增強(qiáng)材料的種類、鋪設(shè)方式,、含量對玻璃鋼制品的性能影響較大,，它們基本上決定了玻璃鋼制品的機(jī)械強(qiáng)度和彈性模量，采用不同增強(qiáng)材料的拉擠制品的性能也有所不同,。

      此外,，在滿足成型工藝的產(chǎn)品性能要求的同時，還應(yīng)考慮成本,，應(yīng)盡量選擇便宜的增強(qiáng)材料,，一般玻璃纖維原絲的無捻粗紗比纖維織物成本低；氈比布成本低,、防滲性好,，但強(qiáng)度低；中堿纖維較無堿纖維便宜,，但隨含堿量增加,，其耐堿性、耐腐蝕性,、電性能都會下降,。

常用的增強(qiáng)材料的品種如下：

1、無捻玻璃纖維粗紗

      采用增強(qiáng)型浸潤劑,，無捻玻璃纖維粗紗可分為合股原絲,、直接無捻粗紗及膨體無捻粗紗三種。合股原絲由于張力不均勻,，易產(chǎn)生懸垂現(xiàn)象，使得在拉擠設(shè)備進(jìn)料端形成松弛的圈結(jié),，影響作業(yè)順利進(jìn)行,。直接無捻粗紗具有集束性好、樹脂浸透速度快,、制品力學(xué)性能優(yōu)良等特點,，所以目前大多趨向與應(yīng)用直接無捻粗紗。膨體無捻粗紗有利于提高制品的橫向強(qiáng)度,，如卷曲無捻粗紗和空氣變形無捻粗紗等,。膨體無捻粗紗兼有連續(xù)長纖維的高強(qiáng)度和短纖維的蓬松性,，是一種耐高溫、低熱導(dǎo)率,、耐腐蝕,、高容空量、高過濾效率的材料,，膨體無捻粗紗中有部分纖維蓬松成單絲狀態(tài),，所以還能改善拉擠成型制品的表面質(zhì)量。目前膨體無捻粗紗在國內(nèi)外已得到廣泛使用,，用于裝飾或工業(yè)用編織無的徑紗和緯紗,，也可用于生產(chǎn)摩擦、絕緣,、防護(hù)或密封材料,。

      用于拉擠成型的無捻玻璃纖維粗紗的性能要求如下：①不產(chǎn)生懸垂現(xiàn)象；②纖維張力均勻,；③成束性好,；④耐磨性好；⑤斷頭少,，不易起毛,；⑥浸潤性好，樹脂浸漬速度快,；⑦強(qiáng)度和剛度大,。

2、玻璃纖維氈

      為了使拉擠成型玻璃鋼制品具有足夠的橫向強(qiáng)度,，使用短切原絲氈,、連續(xù)原絲氈、組合氈,、無捻粗紗織物等增強(qiáng)材料,。連續(xù)原絲氈是目前用得普遍的玻璃纖維橫向增強(qiáng)材料之一，為提高產(chǎn)品外觀效果,，有時也用表面氈,。

      連續(xù)原絲氈是由若干層圓狀隨機(jī)鋪放的連續(xù)玻璃纖維組成的，纖維之間用粘結(jié)劑黏結(jié),。表面氈則是將定長短切原絲隨機(jī)均勻鋪放,，并用粘結(jié)劑黏結(jié)而成的薄如紙的氈，纖維含量為5%~15%,，其厚度為0.3~0.4mm,。它可以使制品表面光滑、美觀,，并提高制品的耐老化性,。

      玻璃纖維縫編氈是將短切成一定長度的玻璃纖維原絲,，無定向沉降后，用有機(jī)纖維縫編而成,。適用于模壓,、拉擠、注射成型（RTM）,、纏繞等多種成型工藝,。主要特點為：厚薄均勻，無羽毛,、污漬,、雜物等疵點；不易產(chǎn)生位移變形,，耐沖刷性好,；既有布的方向性，又具有氈的多向性,；良好的工藝性,；快的浸透速度，良好的玻璃鋼性能,。

      玻璃纖維復(fù)合氈是由玻璃纖維無捻粗紗做單向平行排列,，外一層復(fù)合短切成一定長度的玻璃纖維紗或短切氈，用有機(jī)纖維縫制而成的,。主要是用于玻璃鋼拉擠成型,、RTM成型、手糊成型等工藝 ,，終端產(chǎn)品主要有玻璃鋼船體,、汽車外殼、板材,、型材等,。纖維結(jié)構(gòu)具有可設(shè)計性，能再一定方向上提供高強(qiáng)度,；纖維布易產(chǎn)生位移變形,，易于操作；織物中不含任何黏結(jié)劑,，易浸透,；結(jié)構(gòu)的復(fù)合性可減少鋪層，有效提高生產(chǎn)效率,。

      玻璃纖維氈的特點是：鋪覆性好，易被樹脂浸透,，含膠量較高,。

拉擠成型工藝對玻璃纖維氈的要求如下：

（1）具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,；

（2）對于化學(xué)黏結(jié)的短切原絲氈，粘結(jié)劑能耐浸膠及成型時的化學(xué)和熱作用,，以保證成型過程中仍有足夠的強(qiáng)度,；

（3）浸潤性好；

（4）起毛少,、斷頭少,。

3、聚酯纖維表面氈

      聚酯纖維表面氈是拉擠工業(yè)新型的一種增強(qiáng)纖維材料,。美國有一種商品名叫NEXUS,，廣泛用于拉擠制品，取代玻璃纖維表面氈,，效果很好,，成本也較低，已成功應(yīng)用10多年,。

采用聚酯纖維表面氈的優(yōu)點如下：

①可改善制品的抗沖擊,、耐腐蝕及耐大氣老化性能。

②可改善制品的表面狀態(tài),，使制品表面更加光滑,。

③聚酯纖維表面氈的貼覆性能與拉伸性能都比C玻璃纖維表面氈好得多，拉擠過程中不易產(chǎn)生斷頭,，較少停車事故,。

④可以提高拉擠速度。

⑤可減輕模具磨損,，提高模具的使用壽命,。

4、玻璃布帶

      在一些特殊拉擠制品中,，為滿足一些特殊的性能要求,，采用了定寬度且厚度小與0.2mm的玻璃布，其拉伸強(qiáng)度,、橫向強(qiáng)度都非常好,。

5、二維織物,、三維織物的應(yīng)用

      拉擠成型的復(fù)合材料制品的橫向力學(xué)性能較差,。采用雙向編織物有效的提高拉擠制品的強(qiáng)度和剛度。這種編織物的徑向與緯向不是相互交織,，而是用另外一種編織材料使其相互纏繞,，因而與傳統(tǒng)的玻璃布完全不同，每個方向的纖維都處于準(zhǔn)直狀態(tài),，不形成任何彎曲,，從而使拉擠制品的強(qiáng)度和強(qiáng)度都比連續(xù)氈構(gòu)成的復(fù)合材料高得多,。

      目前，三維編織技術(shù)已成為復(fù)合材料工業(yè)中有吸引力,、也活躍的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域,。根據(jù)載荷要求直接把增強(qiáng)纖維編織成具有三維結(jié)構(gòu)，而形狀與它所構(gòu)成的復(fù)合材料制品的形狀相同的結(jié)構(gòu)物,，三維織物用于拉擠工藝可克服傳統(tǒng)增強(qiáng)纖維拉擠成型制品層間剪切強(qiáng)度低,、易于分層等缺點，其層間性能相當(dāng)理想,。