塑胶添加玻纤成份有何作用

玻璃纤维增强的原理:

由于玻纤和树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻纤上，因此玻纤的长度被充分利用，起到树脂增强的目的。

影响玻璃纤维强度的因素：

1.纤维直径和长度：直径越小，长度越小，强度越大；

化学组成：含碱量（氧化钠/氧化钾）越大，强度越小，化学稳定性、电绝缘性能越差，除氢氟酸(HF)、浓碱(NaOH)、浓磷酸外，对所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。

2.存放时间：存放时间越长，强度越小(空气中水分的侵蚀)

3.施加负荷时间：施加负荷时间越长，强度越小.

基本介绍

玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具 玻璃纤维

有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。

特点介绍

原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好(特别是玻璃棉)，抗拉强度高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。但性脆，耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、 防潮、 隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料，用来制造增强塑料（见彩图）或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。

作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下： (1)拉伸强度高，伸长小(3%)。 (2)弹性系数高，刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐热性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线. (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 (11)不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠

玻璃纤维增强塑料（FRP）是一种以玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂为基体材料的复合塑料。作为复合材料的一种，玻璃钢因其独特的性能优势，在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、建材卫浴和环卫工程等等相关行业中得到了广泛应用。

根据所采用的纤维不同，玻璃纤维增强塑料分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP）、碳纤维增强复合塑料（CFRP）和硼纤维增强复合塑料等。它以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）为增强材料，以合成树脂为基体材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成的。纤维（或晶须）的直径很小，一般小于10微米，是脆性材料，易损伤、断裂和受腐蚀。基体具有黏弹性和弹塑性，是韧性材料。

玻璃纤维增强塑料的相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，但拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，强度可以与高级合金钢媲美。某些环氧玻璃钢的拉伸、弯曲和压缩强度甚至能达到400兆帕以上。

主要缺点：

1．弹性模量小 2.长期耐温性差　3.层间剪切强度低

主要优点：

1.耐腐蚀性能好 2.介电性能好 3.热性能良好 4.可设计性强 5.工艺性优良

1、塑料玻纤维增强改性技术

长玻纤维增强技术即在塑料中融入玻璃纤维，从而获得较普通金属在强度、韧性、重量、价格等方面的优势。玻纤维增强技术主要应用于汽车发展，所获得的高性能改性塑料能够替换汽车上的一些机械零部件，从而使汽车在满足一定强度、使用性条件下获得更轻的重量和性价比。

2、塑料共混与合金改性技术

共混与合金技术是指将两种或两种以上的聚合物按照一定比例混合，然后通过化学、物理等方法混合金化。通过这种技术获得的改性塑料往往在加工性能、力学性能、耐热性、阻燃性等方面有很大提升，是塑料工业中最为活跃的品种之一，广泛用于精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。

3、塑料填充与纳米改性技术

纳米技术不仅能够帮助塑料制品拥有更强的韧性和力学性能，还能够赋予塑料新的性能，拓宽塑料的应用领域。比如各种纳米无机粉体材料改性塑料， 就有着出众的抗老化性。

4、塑料可降解改性技术

塑料一直是环境治理中的难题。它在自然界中难以降解，因此长期存在于土壤中。如今，环保理念深入人心，淀粉塑料、可降解塑料等绿色环保型改性塑料产品成为新热点。

FRPFRP制品 FRP--(Fiberglass-Rainforced Plastics )纤维增强复合塑料，根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等；

纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。

根据纤维的长短，FRP可分为短纤维增强复合塑料和长纤维（或称连续纤维）增强复合材料塑料。

根据纤维性能可以分为高性能纤维复合材料和工程复合材料。

一、FRP有如下特性。

(1)轻质高强

相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。

(2)耐腐蚀性能好

FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

(3)电性能好

是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。

(4)热性能良好

FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。

(5)可设计性好

①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。

②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。

(6)工艺性优良

①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。

②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。

二、不能要求一种FRP来满足所有要求，FRP不是万能的，FRP也有以下一些不足之处。

(1) 弹性模量低

FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。

可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。

(2) 长期耐温性差

一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。

(3) 老化现象

老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。

(4) 层间剪切强度低

层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。

三、FRP有哪些生产方法？

答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。

①手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。

②喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。

③模压法：主要使用国家有德国等。

④RTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。

我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。

frp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，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由此可见，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。

玻璃纤维增强塑料是一种以玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂和酚醛树脂为基体材料的复合塑料。玻璃钢作为一种复合材料，由于其独特的性能优势，已被广泛应用于航空航天、铁路、装饰建筑、家用家具、建筑材料、卫生洁具和环卫工程等相关行业。

根据所用纤维的不同，玻璃钢可分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)、碳纤维增强复合塑料(CFRP)和硼纤维增强复合塑料。它采用玻璃纤维及其制品(玻璃布、胶带、毛毡、纱线等。)作为增强材料，合成树脂作为基体材料。纤维增强复合材料由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)直径很小，一般小于10微米，属于脆性材料，容易损坏、断裂和腐蚀。基体是一种具有粘弹性和弹塑性的韧性材料。

玻璃钢的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，但抗拉强度接近甚至超过碳钢，强度与高级合金钢相当。有些环氧玻璃钢的拉伸、弯曲和抗压强度甚至可以达到400MPa以上。

玻璃纤维复合材料通常指：玻璃钢。

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，或称谓玻璃钢，注意与钢化玻璃区别开来。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。质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。

玻璃钢别名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。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。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。

玻璃纤维是一种人造无机纤维材料，其主要原料资源贮量大。它本身的表面积相当大，具有优越的比强度，还具有相当好的耐热性和物理化学稳定性，以及一定程度的功能可设计性，所以说它是不失为优良的功能材料和生态环境材料。玻璃纤维作为一种新兴工业，自20世纪30年代末期诞生以来，70年来有了很大发展。它的发展史是本身生产技术不断提高和产品应用领域不断扩大两大因素始终相互促进的过程。这个互动过程推动了玻璃纤维的生产总量和品种的快速增长，以及劳动生产率和产品质量的不断提高。我国玻璃纤维工业进入21世纪以来，努力贯彻改革开放和科学发展方针。伴随国民经济持续高速发展和大型池窑拉丝新技术的突破，发展速度更快，已成为世界第一生产大国。

玻璃纤维制品作为过滤袋料，在含尘气体，特别是高温气体过滤、净化方面占有重要一席。已批量用于炭黑、水泥、冶金和热力工业，以及焚烧烟气等领域的除尘净化。德国水泥90%的废气是通过袋式除尘器净化的，这使水泥粉尘的散失量小于其产量的0.05%，很好地保护了当地的大气环境。日本玻纤滤袋在所有滤袋用量中占58%。我国随着对环境治理的要求提高(如烟气排放浓度已提到50mg/m3以下，甚至提出30mg/m3的标准要求)，对滤袋量和质的要求也随之提高，例如原电收尘为主的一些场合逐渐改为袋滤或袋电结合。20万千瓦电厂和5000吨/日水泥生产线都已成功采用袋滤，所以近年来我国滤袋用量迅速增长，2003年接近2000万平方米，2005年为4000万平方米，2006年达6000万平方米，预测2010前年均增长率不会低于20%。玻纤滤袋有机织物(布及膨体纱布)、针刺毡(玻纤及与耐热化纤复合)和覆膜(聚四氟乙烯微孔膜)等形式的织物，经处理制成袋，安装在袋滤器里。我国玻纤滤袋占总滤袋的比例在1/3左右。在滤效和寿命方面面临一些化纤材料和国外产品的竞争。只要我们注意发挥玻纤特点、克服其弱点，认真提高滤袋生产技术和质量，这个领域市场增长的潜力会很大。

2、玻纤增强塑料(FRP)可用于废气、废水处理过程中的耐腐蚀设备、装置和构筑物。例如燃煤烟气脱硫装置和配套管道，含硫含氟烟气处理后尾气输送风机，一些污水处理装置和相应的走廊和操作平台等。FRP冷却塔是水循环再利用关键装置，是一种有明显优势而不衰的产品。

3、在地下环境保护方面，国外有开发，即和有机纤维材料结合，加工成土工材料用于防水土流失将玻纤喷洒在地上可形成弹性的多孔毡，从而保护刚播种的农田免遭冲刷。这些可供我们开发参考。

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