CN108454078A - 一种玻璃钢的缠绕成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃钢成型技术领域，尤其涉及一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：第一步，原材料的准备；第二步，配置胶液；第三步，检查设备；第四步，清洗芯模；第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；第六步，固化；第七步，脱模。

Description

一种玻璃钢的缠绕成型方法
技术领域
本发明属于玻璃钢成型技术领域，尤其涉及一种玻璃钢的缠绕成型方法。
背景技术
玻璃钢亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、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，或称为玻璃钢。
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的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，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，历史上形成了这个通俗易懂的名称"玻璃钢"，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材***扩至全国。玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，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。
目前玻璃钢制品的制造工艺主要有1手糊制作方法2喷射成型方法3纤维缠绕工艺方法4模压成型工艺和模塑料成型工艺5拉挤成型方法，由于每种制造工艺均有自身的特点，企业需要根据企业的基本情况及生产产品的情况，来选择确定采用何种工艺方法。
目前玻璃钢的缠绕方法主要包括干法、湿法、半干法，其中干法的实施效果是最佳的，但是由于干法需要预浸纤维，而预浸纤维的设备造价很高，实施起来成本较高，不利于大范围推广使用。
发明内容
本发明提供一种玻璃钢的缠绕成型方法，以解决上述背景技术中提出的预浸设备造价较高的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在80℃-120℃的烤箱内进行干燥16-20小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为100-120℃，时间为2-5小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂20-30份、过氧化氢20-30份、氧化钾1-3份、酚改性的六氯化钨1-3份、阻燃剂1-5份、纳米填料2-4份、玻璃纤维20-30份、金属填料1-3份、氢氧化镁20-30份、非溶出型纳米银抗菌剂1-3份、紫外线吸收剂1-3份、苯乙烯20-30份、增稠剂1-5份；二氧化锡1-3份、二氧化硅1-3份、丙二醇1-3份、二乙二醇1-3份、树脂1-3份、重质碳酸钙1-3份。
胶液的组分包括茶多酚份3-5份、甘油3-5份、环氧树脂粘结类3-5份、氰基丙烯酸乙酯15-20份、乳化剂15-20份、塑性橡胶15-20份、树脂15-20份、增粘油15-20份、软化油3-5份、抗氧剂3-5份、粘结剂3-5份、钛粉3-5份、滑石粉1-3份、氧化铁1-3份、防冻剂1-3份、水10-20份。
缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在50-60℃之间。
缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
本发明的有益效果为：
本技术方案通过交替缠绕浸过胶的纤维和没浸过胶的纤维，使沉浸过胶的纤维上的胶液渗入到没浸过胶的纤维上，从而省去了预浸纤维的设备，大大降低了成本，实施效果非常，另外本技术方案的纤维组分配比与胶液组分配比，均是在大量的试验基础上得到的最佳方案，再有增加红外线灯，可以保证纤维表面的温度，从而防止纤维硬化，影响加工质量，综上，本技术方案实施效果良好，成本较低，适于大范围推广使用。
具体实施方式
一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在80℃-120℃的烤箱内进行干燥16-20小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为100-120℃，时间为2-5小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂20-30份、过氧化氢20-30份、氧化钾1-3份、酚改性的六氯化钨1-3份、阻燃剂1-5份、纳米填料2-4份、玻璃纤维20-30份、金属填料1-3份、氢氧化镁20-30份、非溶出型纳米银抗菌剂1-3份、紫外线吸收剂1-3份、苯乙烯20-30份、增稠剂1-5份；二氧化锡1-3份、二氧化硅1-3份、丙二醇1-3份、二乙二醇1-3份、树脂1-3份、重质碳酸钙1-3份。
胶液的组分包括茶多酚份3-5份、甘油3-5份、环氧树脂粘结类3-5份、氰基丙烯酸乙酯15-20份、乳化剂15-20份、塑性橡胶15-20份、树脂15-20份、增粘油15-20份、软化油3-5份、抗氧剂3-5份、粘结剂3-5份、钛粉3-5份、滑石粉1-3份、氧化铁1-3份、防冻剂1-3份、水10-20份。
缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在50-60℃之间。
缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
实施例一：
一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在80℃的烤箱内进行干燥16小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为100℃，时间为2小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂20份、过氧化氢20份、氧化钾1份、酚改性的六氯化钨1份、阻燃剂1份、纳米填料2份、玻璃纤维20份、金属填料1份、氢氧化镁20份、非溶出型纳米银抗菌剂1份、紫外线吸收剂1份、苯乙烯20份、增稠剂1份；二氧化锡1份、二氧化硅1份、丙二醇1份、二乙二醇1份、树脂1份、重质碳酸钙1份。
胶液的组分包括茶多酚份3份、甘油3份、环氧树脂粘结类3份、氰基丙烯酸乙酯15份、乳化剂15份、塑性橡胶15份、树脂15份、增粘油15份、软化油3份、抗氧剂3份、粘结剂3份、钛粉3份、滑石粉1份、氧化铁1份、防冻剂1份、水10份。
缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在50℃。
缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
实施例二：
一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在100℃的烤箱内进行干燥18小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为110℃，时间为3小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂25份、过氧化氢25份、氧化钾2份、酚改性的六氯化钨2份、阻燃剂2份、纳米填料3份、玻璃纤维25份、金属填料2份、氢氧化镁25份、非溶出型纳米银抗菌剂2份、紫外线吸收剂2份、苯乙烯25份、增稠剂2份；二氧化锡2份、二氧化硅2份、丙二醇2份、二乙二醇2份、树脂2份、重质碳酸钙2份。
胶液的组分包括茶多酚份4份、甘油4份、环氧树脂粘结类4份、氰基丙烯酸乙酯18份、乳化剂18份、塑性橡胶18份、树脂18份、增粘油18份、软化油4份、抗氧剂4份、粘结剂4份、钛粉4份、滑石粉2份、氧化铁2份、防冻剂2份、水15份。
缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在55℃。
缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
实施例三：
一种玻璃钢的缠绕成型方法，所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在120℃的烤箱内进行干燥20小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为120℃，时间为5小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂20-30份、过氧化氢30份、氧化钾3份、酚改性的六氯化钨3份、阻燃剂5份、纳米填料4份、玻璃纤维30份、金属填料3份、氢氧化镁30份、非溶出型纳米银抗菌剂3份、紫外线吸收剂3份、苯乙烯30份、增稠剂5份；二氧化锡3份、二氧化硅3份、丙二醇3份、二乙二醇3份、树脂3份、重质碳酸钙3份。
胶液的组分包括茶多酚份5份、甘油5份、环氧树脂粘结类5份、氰基丙烯酸乙酯20份、乳化剂20份、塑性橡胶20份、树脂20份、增粘油20份、软化油5份、抗氧剂5份、粘结剂5份、钛粉5份、滑石粉3份、氧化铁3份、防冻剂3份、水20份。
缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在60℃之间。
缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围，凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种玻璃钢的缠绕成型方法，其特征在于：所述的成型方法包括以下步骤：
第一步，原材料的准备，首先对纤维进行检查是否符合要求，然后在80℃-120℃的烤箱内进行干燥16-20小时；
第二步，配置胶液，首先对各组分进行称重；
第三步，检查设备，打开缠绕机进行空转，检查***运行情况；
第四步，清洗芯模，先用砂纸对芯模表面进行打磨，然后用乙酸乙酯清洗干净；
第五步，缠绕成型，将胶液倒入胶槽中；然后将纤维平均分成两份，将其中一份纤维经过浸胶槽和挤胶辊，然后将已浸胶的多根纤维分成若干组，再通过分纱装置后集束，然后按照设定的线型进行缠绕，缠绕时先缠绕一层没有浸过胶的纤维，再缠绕一层浸过胶的纤维，依次交替缠绕，并随时调节浸胶装置控制纤维带胶量，缠绕时随时将多余的胶液刮掉，并观察排纱状况；测量厚度，达到设计要求时即可停机；
第六步，固化，然后将产品卸下，进入固化炉进行固化，温度为100-120℃，时间为2-5小时；
第七步，脱模，将芯模拔出即可。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢的缠绕成型方法，其特征在于：纤维按重量份数比包括不饱和聚酯树脂20-30份、过氧化氢20-30份、氧化钾1-3份、酚改性的六氯化钨1-3份、阻燃剂1-5份、纳米填料2-4份、玻璃纤维20-30份、金属填料1-3份、氢氧化镁20-30份、非溶出型纳米银抗菌剂1-3份、紫外线吸收剂1-3份、苯乙烯20-30份、增稠剂1-5份；二氧化锡1-3份、二氧化硅1-3份、丙二醇1-3份、二乙二醇1-3份、树脂1-3份、重质碳酸钙1-3份。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃钢的缠绕成型方法，其特征在于：胶液的组分包括茶多酚份3-5份、甘油3-5份、环氧树脂粘结类3-5份、氰基丙烯酸乙酯15-20份、乳化剂15-20份、塑性橡胶15-20份、树脂15-20份、增粘油15-20份、软化油3-5份、抗氧剂3-5份、粘结剂3-5份、钛粉3-5份、滑石粉1-3份、氧化铁1-3份、防冻剂1-3份、水10-20份。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢的缠绕成型方法，其特征在于：缠绕成型步骤中，还设有2排红外线灯，对纤维表面进行加热，并保证纤维表面的温度在50-60℃之间。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢的缠绕成型方法，其特征在于：缠绕的线形包括环向缠绕、平面缠绕、螺旋缠绕。
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