《高分子材料加L工实验》 实验二十二 手糊成型 一、目的和要求 1、掌握玻璃钢手糊成型的基本方法，熟悉玻璃钢手糊制品的制备原理： 2、熟悉配制手糊成型所需树脂：加深理解不饱和聚酯树脂的固化机理。 二、实验原理 不饱和聚酯是热固性的树脂，是由不饱和二元羧酸（或酸酐）、饱和二元羧酸（或酸酐） 与多元醇缩聚而成的线形高分子化合物。在不饱和聚酯的分子主链中含有酯键(0=C-0-)和不 饱和双键(-CH=CH-)。因此，它具有典型的酯键和不饱和双键的特性。不饱和聚酯具有线形 结构，因此也称为线形不饱和聚酯。由于不饱和聚酯链中含有不饱和双键，因此可以在加热、 光照、高能辐射以及引发剂作用下与交联单体进行共聚，交联固化成具有三向网络的体形结 构。 手糊成型技术是将玻璃纤维和不饱和聚酯树脂或环氧树脂交互的层铺。不饱和聚酯树脂 在用于制备FP时，通常应配以适当的有机过氧化物引发剂，浸渍玻璃纤维，经适当的温度 和一定的时间作用，树脂和玻璃纤维紧密粘结在一起，成为一个坚硬的F即整体制品。在这 一过程中，玻璃纤维增强材料的物理状态前后没有发生变化，而树脂则从粘流的液态转变成 坚硬的固态。这种过程称为不饱和聚酯树脂的固化。当不饱和聚酯树脂配以过氧化环己酮（或 过氧化甲乙酮)作引发剂，以环烷酸钴作促进剂时，它可在室温、接触压力下固化成型。 手糊成型工艺过程可概括如下： 树脂胶液配置 增强材料浸渍 增强材料准备 模具准留一涂脱模剂一手糊一固化一一脱棋一修正一质检 三、实验原料 玻璃纤维及其织物长纤维、短纤维： 基体树脂 不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂。 手糊成型对树脂的要求： ①能够配制成粘度适宜的胶液，一般要求树脂粘度为0.5~1.5Pa·s: ②能在室温或较低温度下凝胶、固化，固化过程中无低分子物产生： ③与增强材料间的粘接性和浸润性能良好： ④树脂要有空气干燥性，在接触空气一面不至于由于空气的影响而妨碍固化，成为粘 糊状： ⑤在成型倾斜面和垂直面，涂刷上去的胶液要不流胶： ©为防止开裂、变形，树脂固化收缩率要小： ⑦价格便宜，无毒或低毒，来源广泛。 辅助材料固化剂、引发剂、促进剂、填料、稀释剂、触变剂、脱模剂。 在选择和使用填料时要注意以下几点： ①树脂固化物的混合特性，有时受填料本身或填料中吸附、混入水分或异物的影响： ②加入填料的树脂混合物应在一定时期内保持稳定，不易产生沉淀、分层： ③填料用量要适中，不能太多，若填料添加超过一定限度，则会明显的提高树脂的粘 度，使施工变得困难，树脂难以完全浸渍到填料，影响制品性能，且树脂用量反而提高： ④在作业环境上应采取防粉尘措施。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加上实验》 理想的脱模剂应具有如下特点： ①与树脂及模具材料不发生任何化学反应，也不产生溶解、溶胀等化学作用， ②不能与树脂着色用的各种颜料发生任何物理及化学作用： ③使用方便，成膜时间短。成膜应均匀、连续、平整、光滑，脱模效果好： ④操作安全，毒性小，容易清理： ⑤价格低廉，来源广，配制简单，易贮存运输。 四、实验步骤 1、原材料准备 (1)玻璃纤维织物的准备 裁剪0.4mm厚玻璃布为：300mm×200mm矩形8块，并称重。也可按照所提供模具的形 状对玻璃布进行剪裁，复杂形状可利用厚纸板或明胶片做成样板，再照样板剪裁。 (2)树脂胶液的配制常用不饱和树脂和环氧树脂体系组成见表1。 (3)胶衣层的制备按FRP手糊制品50%的含胶量称取不饱和聚酯树脂。按每100份 (质量份)树脂、加入4份过氧化环已酮糊，充分搅拌均匀，再加入2一4份环烷酸钴溶液， 充分搅拌均匀待用。 2、模具的准备（在教师的指导下，由学生自行设计。） 首先由学生根据所学知识设计一个氧气罐的样品及模具图纸，按照模具图纸完成制作 任务。制作成阳模后，再翻制阴模。对模具进行打磨处理后，试模。教师验收后进行下一步 的工作。 3、工具的准备手糊成型用工具见表2。 表2手糊成型所用工具 毛刷1~2托盘天平1 剪刀 1 刮板1~2 纸烧杯无数榔头1 4、喷涂脱模剂 喷涂脱模剂时，要保证脱模剂均匀分布在模具的表面。 5、糊制 首先清理模具，在模具上涂一层薄薄脱模剂和铺放好涤纶薄膜，而后刷涂不饱和聚酯 树脂或者环氧树脂，然后铺一层玻璃布，用手辊仔细滚压，使树脂充分浸透玻璃布后，再刷 涂第二层不饱和聚酯胶，铺上第二层玻璃纤维布，再用手辊仔细滚压，如此重复直至铺完所 有的玻璃纤维布。最后在上面盖上另一张涤纶薄膜，注意排除气泡，涂刷时要用力沿布的径 向，顺一个方向从中间向两头把气泡赶净，让玻璃布贴合紧密，含胶量均匀，如此反复，直 至达到设计的厚度。 铺第一、第二层布时，树脂含量应高些，这样有利于浸透织物并排出气泡。 6、固化及后处理 手糊制品一般采用常温固化。糊制时的室温应保持在15℃以上，湿度不高于80%。固 化时间一般为24h。 7、脱模、修整及装配 当制品固化到脱模强度时，便可进行脱模。使用的工具为木制，以防止模具和制品划 伤。 五、实验记录与处理 在制作模具和糊制氧气罐的实验中，都遇到哪些问题？你是如何进行归纳整理、如何 解决的。用所学的知识进行讨论分析原因并完成实验报告。 六、实验注意事项 不饱和聚酯树脂的凝胶时间除与配方有关外，还与环境温度、湿度、制品厚度等有很大 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加上实验》 关系。因此在实验之前应做凝胶试验，以便根据具体情况确定引发剂、促进剂的准确用量， 对于初学者，建议凝胶时间控制在15~20min内较为合适。 七、思考题 1、不饱和聚酯树脂固化有哪两种固化体系？试述引发剂、促进剂的作用原理。 2、分析本实验手糊制品产生缺陷的原因及解决办法。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
