張勇　張洪毅+王曉曼　吳青玉　唐靖義

摘 要：文章對不同厚度的手糊玻璃鋼進行了力學(xué)性能試驗，并對測試結(jié)果進行分析。結(jié)果表明：玻璃鋼厚度小于6mm時，其拉伸強度和拉伸模量呈增加趨勢；厚度達(dá)到6mm后，隨厚度的增加，拉伸強度和拉伸模量基本不增加。玻璃鋼彎曲強度和彎曲模量隨厚度變化很小。

關(guān)鍵詞：手糊工藝；厚度；力學(xué)性能

手糊成型工藝是以手工作業(yè)把玻璃纖維織物和樹脂交替鋪層在模具上然后固化成玻璃鋼（FRP）制品的工藝。雖然這種工藝相對原始，而且新的成型工藝不斷出現(xiàn)，但是手糊成型工藝具有獨特而又不可替代的特點，使其永遠(yuǎn)不會成為一種落后的工藝。

何宇聲在《人品+技術(shù)=產(chǎn)品質(zhì)量》一文中提到，手糊成型工藝在玻璃鋼成型技術(shù)中是最基本、最簡易、最普遍，同時也是技術(shù)最復(fù)雜的一種工藝技術(shù)。即使在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如美國手糊成型工藝在玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)中仍占有相當(dāng)大的比重（約占30%左右），許多產(chǎn)品需要靠手糊成型工藝才能解決，尤其是對一些量少、異形、體積大、強度要求不高的產(chǎn)品，采用手糊成型比其他工藝方法的確顯得優(yōu)越得多。

文章通過測試不同厚度的拉伸強度和拉伸彈性模量、彎曲強度和彎曲彈性模量，并對其進行分析，為玻璃鋼手糊工藝設(shè)計提供一些數(shù)據(jù)。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

本次試驗選用的原材料：

（1）樹脂：酚醛型乙烯基樹脂，雙酚A型乙烯基樹脂。

（2）纖維：400g/m2的E型無堿玻璃纖維布。

（3）引發(fā)劑：阿克蘇LPT。

（4）促進劑：環(huán)烷酸鈷，鈷含量6%，紫色澄清液體。

1.2 主要試驗設(shè)備

（1）上?；厶┥a(chǎn)的DHG-9245A鼓風(fēng)干燥箱。

（2）長春機械科學(xué)研究院生產(chǎn)的DDL300電子萬能試驗機。

（3）邢臺市星燦數(shù)控科技有限公司生產(chǎn)的小型精雕機。

1.3 FRP試樣制作

（1）裁剪400mm×450mm纖維織物。

（2）在玻璃鋼模具上均勻涂抹高效脫模劑，風(fēng)干10min。

（3）樹脂配制，樹脂：促進劑：引發(fā)劑=100：0.5：0.5，25℃凝膠時間控制在30min。樹脂含量對復(fù)合材料力學(xué)性能影響很大，根據(jù)每種厚度用到的纖維質(zhì)量稱量樹脂，使FRP板樹脂含量控制在40%。

（4）采用手糊成型工藝制作FRP板，按上述配比，在攪拌容器中先加入樹脂，再加入促進劑，用玻璃棒逆時針攪拌均勻，最后加入引發(fā)劑攪拌3min，使樹脂、促進劑、固化劑充分混合均勻。在模具上均勻涂刷一層樹脂，然后鋪設(shè)玻纖織物，采用壓輥使纖維與樹脂完全融合入，每鋪2層玻纖織物用壓輥滾壓一次，重復(fù)上述操作，達(dá)到設(shè)計厚度1.2mm。

（5）按上述方法，分別制作厚度為2mm、4mm、6mm、8mm、12mm、15mm的FRP板。

（6）常溫固化24h后，把FRP放進鼓風(fēng)干燥箱80℃恒溫24h。

1.4 試驗方法

（1）制樣：根據(jù)《GB/T1447-2005纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》和《GB/T1449-2005纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》，用小型精雕機制樣。

（2）性能測試：按照《GB/T1447-2005纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》測試不同厚度試樣的拉伸強度和拉伸彈性模量，按照《GB/T1449-2005纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》測試不同厚度試樣的彎曲強度和彎曲彈性模量。

（3）依據(jù)測試結(jié)果，以厚度為橫坐標(biāo)，以強度/模量為縱坐標(biāo)繪制曲線圖。

2 分析與小結(jié)

2.1 拉伸強度和彎曲強度

圖1可以看出，當(dāng)厚度小于6mm時，隨著厚度的增加，拉伸強度隨之增加；當(dāng)厚度超過6mm后，拉伸強度幾乎不增加。彎曲強度比較穩(wěn)定，不同厚度的試樣彎曲強度相差不大。

2.2 拉伸彈性模量和彎曲彈性模量

圖2可以看出，當(dāng)厚度小于6mm時，隨著厚度的增加，拉伸彈性模量隨之增加；當(dāng)厚度超過6mm后，拉伸彈性模量幾乎不增加。彎曲彈性模量比較穩(wěn)定，不同厚度的試樣彎曲彈性模量相差不大。

3 結(jié)語

使用文章中敘述的原材料、工藝制備的7種不同厚度的玻璃纖維增強塑料板，依據(jù)GB/T1447-2005《纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》和GB/T1449-2005《纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》測試其拉伸強度、拉伸彈性模量、彎曲強度和彎曲彈性模量。可以得出以下結(jié)論：

（1）隨著樣品厚度的增加，拉伸強度和拉伸彈性模量增加；但當(dāng)試樣厚度達(dá)到6mm后，試樣的拉伸強度和拉伸彈性模量略有增加但不明顯。

（2）厚度對手糊玻璃鋼彎曲強度和彎曲彈性模量的影響不大。

參考文獻

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