复合材料试验

《复合材料A 》实验指导

手糊法聚合物基复合材料工艺 Ⅰ. 实验目的

⒈理解不饱和聚酯树脂固化的特点.

⒉手糊法制备玻璃纤维增强塑料的过程；熟悉手糊法制备玻璃纤维增强塑料工艺的原理。

II.实验原理

手糊法是生产玻璃纤维增强塑料最早使用的方法。玻璃纤维增强塑料工业发展迅速并且出现了很多新的技术。然而，手糊法在整个玻璃纤维增强塑料工业发展中仍然是非常重要的。手糊法的优点是：操作简单，设备便宜，花费低，对部件的形状、尺寸要求小。根据设计要求，确定增强相的厚度。手糊法尤其适用于一次性的或短小产品的操作，也可用于大的部件（比如船体、游泳池壳体）。手糊工艺的缺点包括生产率低、劳动强度大、增强相含量低、去除残留空气困难等。因此，通过手糊法制备的产品其力学性能不太好。

用于玻璃纤维增强塑料预处理中的不饱和聚酯树脂通常掺有有机过氧化物引发剂，这种引发剂产生自由基以形成三维交联网状物。在一定温度下和一定时间内，含有机过氧化物引发剂的不饱和聚酯树脂和玻璃纤维紧密结合在一起以转变成玻璃纤维增强塑料产品。在这个过程中，增强玻璃纤维的物理状态在固化前后没有变，而树脂却从流动的液态转变成了硬化的固态。这种工艺就是大家所知道的不饱和聚酯树脂固化工艺。如果用过氧环己酮（或过氧甲基、乙基酮）作为引发剂并用苯酸钴的苯乙烯作为催化剂，在大气压下，不饱和聚酯树脂可以在室温下凝固。

手糊工艺可以总结如下：

准备加强相

准备模具刷上脱模剂手糊固化脱模质检

III. 仪器和材料（模具）：两套；剪刀：一把；刷子：两把； 250ml烧杯:一个；橡胶手套：一双； 1000瓦电炉：两台；玻璃纤维纱布：若干；脱模剂（石蜡）：100g ；不饱和聚酯树脂：50g ； 50%的过氧化环己酮二丁酯糊：2g ；过氧化甲乙酮液：1g ； 6%的苯酸钴的苯乙烯溶液：2g 。

IV. 实验步骤

1.磨具准备：清理模具表面（陶瓷板），然后在模具表面刷上一层脱模剂。

2.原料制备：玻璃纤维纱布是增强相。玻璃纤维纱布应当根据模具表面的尺寸剪成适当的形状和尺寸。尝试在一层中使用整块布。基体材料是不饱和聚酯树脂溶液。基体混合物的组成成分是25g 的不饱和聚酯树脂；引发剂（1g 的50%过氧化环己酮二丁酯糊加0.5g 的过氧化甲乙酮液），催化剂（1g 的6%苯酸钴的苯乙烯溶液）。基体混合物要搅拌均匀。

3.糊层结构（8层）：纱布放在模具上。倒上基体混合物然后刷在表面上。

刷的过程中应该从中间向边缘沿纱布的纵向施加力以除去气泡。玻璃纱布要装好，基体混合物要均匀。铺层工作就做好了，直到做成产品。第一层和最后一层应该用较多的基体混合物。

4.固化：手糊法制备的产品其固化通常在室温下。温度应在15度以上，湿度应小于80%。固化工艺是在30℃-40℃下保持24h 。

5.脱模并完成产品：当最终产物固化使应力松弛后，产物就可以从模具中脱去。修边并修复表面和内部缺陷。

6.产品检测：（1）产品外观的检查包括缺陷（表面粗糙度，光洁度，褶皱，裂纹），基体均匀性，基体中所有玻璃纤维纱布，据设计要求产物的厚度。（2）固化度的检测：差的固化可用下列方法判断：（a ）用手触摸产物表面感受其粘性；（b) 用浸有丙酮的棉花擦拭产物表面，然后观察棉花颜色；（c ）敲击产物时的浊音；（d ）用硬币在产物表面施加应力后产物表面留下的擦痕。

V. 实验结果和记录

详细记录实验过程中观察到的现象。做完试验后，将实验结果填入下表。实验结果：聚合基复合材料的手糊工艺

VI .问题

1. 不饱和聚酯树脂固化工艺中可能出现什么问题？怎样控制？

2. 引发剂和活性剂的作用是什么？

3. 本实验的关键点是什么？

4. 手糊工艺的优点和缺点是什么？

5. 剪切玻璃纤维纱布较好的方法是什么？

复合材料试验

相关文章