玻璃纤维的成分及性能

发布者: 尼龙PA66厂家

    ◆ 玻璃纤维的成分及机能生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下：1、E-玻璃 亦称无碱玻璃，系一种硼硅酸盐玻璃。目前是利用最普遍的一种玻璃纤维用玻璃成分，存在良好的电气绝缘性及机械机能，普遍用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维，它的毛病是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境。　　2、C-玻璃 亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但电气机能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%，通常国外的中碱玻璃纤维含一定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外，中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐化的玻璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维名义毡等，也用于加强沥青屋面资料，但在我国中碱玻璃纤维盘踞玻璃纤维产量的一大半（60%），普遍用于玻璃钢的加强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其人格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。3、高强玻璃纤维 其特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量86000MPa，比E-玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及活动器械。然而因为价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就多少千吨左右。4、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，重要是为了加强水泥而研制的。5、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典范的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻璃纤维。6、E-CR玻璃 是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维，其耐水性比无碱玻纤改良7～8倍，耐酸性比中碱玻纤也优胜不少，是专为地下管道、贮罐等开发的新品种。7、D玻璃 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。除了以上的玻璃纤维成分以外，近年来还呈现一种新的无碱玻璃纤维，它完全不含硼，从而减轻环境沾染，但其电绝缘机能及机械机能都与传统的E玻璃类似。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，据称在作玻璃钢加强资料方面也有潜力。此外还有无氟玻璃纤维，是为环保请求而开发出来的改进型无碱玻璃纤维。◆ 玻璃纤维制品品种与用处1、无捻粗纱无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为：无碱玻璃无捻粗纱跟中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径从12～23μm。无捻粗纱的号数从150号到9600号（tex）。无捻粗纱可直接用于某些复合资料工艺成型方法中，如环绕、拉挤工艺，因其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物，在某些用处中还将无捻粗纱进一步短切。

　　（1）喷射用无捻粗纱 适合于玻璃钢喷射成型利用的无捻粗纱要具备如下机能：
　　①良好的切割性，在连续高速切割时产生的静电少；
　　②无捻粗纱切割后疏散成原丝的效力要高，也即分束率高，通常请求90%以上；
　　③短切后的原丝存在精良的覆模性，可笼罩在模具的各个角落；
　　④树脂浸透快，易于被辊子辊平并易于驱赶气泡；
　　⑤原丝筒退解机能好，粗纱线密度均匀，适合于各种喷枪及纤维输送体系。喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成，每股原丝含200根玻纤单丝。（2）SMC用无捻粗纱 SMC即片状模PP改性料，重要用于压抑汽车部件、浴缸、水箱板、沾染槽、各种座椅等。SMC用无捻粗纱在制造SMC片材时要切成lin(25mm)的长度，疏散在树脂糊中，因此对SMC用无捻粗纱的请求是短切性好，毛丝少，抗静电性精良，在切割时短切丝不会粘附在刀辊上。对着色的SMC而言，无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。通常SMC无捻粗纱个别为2400tex，少数情况下也有用4800tex的。（3）环绕用无捻粗纱 环绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。环绕用无捻粗纱的号数从1200号到9600号，环绕大型管道及贮罐多偏向于直接无捻粗纱，如4800tex的直接无捻粗纱。对环绕用无捻粗纱的请求如下：
　　①成带性好，呈扁带状；
　　②无捻粗纱退解性好，在从纱筒退解时不脱圈，不形成"鸟巢"状乱丝；
　　③张力均匀，无悬垂景象；
　　④线密度均匀，个别须小于±7%；
　　⑤无捻粗纱浸透性好，从树脂槽通过期易为树脂润湿及浸透。（4）拉挤用无捻粗纱 拉挤用于制造断面一致的各种型材，其特点是玻纤含量高，单向强度大。拉挤用无捻粗纱可能是多股原丝并合的也可能是直接的无捻粗纱，其线密度范畴为1100号到4400号。各种机能请求与环绕无捻粗纱大体雷同。（5）织造用无捻粗纱 无捻粗纱的一个重要用处是织造各种厚度的方格布或单向无捻粗纱织物，它们大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。对强造用无捻粗纱有如下请求：
　　①良好的耐磨性；
　　②良好的成带性；
　　③织造用无捻粗纱在织造前需经强迫烘干；
　　④无捻粗纱张力均匀，悬垂度应合乎一定标准；
　　⑤无捻粗纱退解性好；
　　⑥无捻粗纱浸透性好。增强尼龙在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等共混材料的力学性能·结果表明随玻纤含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高，冲击强度则较为复杂，增韧剂加入，材料的韧性大幅度的提高·添加30%～35%的玻纤，8%～12%的增韧剂，材料的综合力学性能最佳。
　　（6）预型体用无捻粗纱 在预型体工艺中，无捻粗纱被短切并喷附在预约外形的网上，同时喷少量树脂使纤维网固定成形，而后将成形的纤维网片移入金属模具中，注入树脂热压成形，即得制品。对这种工艺的无捻粗纱的机能请求与对喷射无捻粗纱的请求基本雷同。2、无捻粗纱织物（方格布）方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度重要在织物的经纬方向上，对请求经向或纬向强度高的场合，也可能织成单向方格布，它可能在经向或纬向安排较多的无捻粗纱。 对方格布的品质请求如下：
　　①织物均匀，布边平直，布面平坦呈席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等；
　　②经、纬密，面积分量，布幅及卷长均合乎标准；
　　③卷绕在坚固的纸芯上，卷绕整洁；
　　④敏捷、良好的树脂透性；
　　⑤织物制成的层合资料的干、湿态机械强度均应达到请求。PA66由己二酸和己二胺缩聚而成。广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。用方格布铺敷成型的复合资料其特点是层间剪切强度低，耐压跟疲劳强度差。3、玻璃纤维毡片（1）短切原丝毡 将玻璃原丝（有时也用无捻粗纱）切割成50mm长，将其随机但均匀地铺陈在网带上，随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡重要用于手糊、连续制板跟对模模压跟SMC工艺中。对短切原丝毡的品质请求如下：
　　①沿宽度方向面积品质均匀；
　　②短切原丝在毡面中散布均匀，无大孔眼形成，粘结剂散布均匀；
　　③存在适中的干毡强度；
　　④精良的树脂浸润及浸透性。（2）连续原丝毡 将拉丝进程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续挪动网带上，经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的，故其对复合资料的加强后果较短切毡好。重要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡加强热PP改性料（GMT）等工艺中。（3）名义毡 玻璃钢制品通常须要形成富有树脂层，这个别是用中碱玻璃名义毡来实现。这类毡因为采取中碱玻璃（C）制成，故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性，同时因为毡薄、玻纤直径较细之故，还可接收较多树脂形成富树脂层，遮住了玻璃纤维加强资料（如方格布）的纹路，起到名义润饰作用。（4）针刺毡 针刺毡或分为短切纤维针刺毡跟连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预先放置在传递带上的底材上，而后用带倒钩的针进行针刺，针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形成三维结构。所用底材可能是玻璃纤维或其它纤维的稀织物，这种针刺毡有绒毛感。其重要用处包含用作隔热隔声资料、衬热资料、过滤资料，也可用在玻璃钢生产中，但所制玻璃钢强度较低，利用范畴有限。另一类连续原丝针刺毡，是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上，经针板针刺，形成纤维彼此勾连的三维结构的毡。这种毡重要用于玻璃纤维加强热PP改性料可冲压片材的生产。
　　（5）缝合毡 短切玻璃纤维从50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡，前者可在若干用处方面取代传统的粘结剂粘结的短切毡，后者则在一定水平上取代连续原丝毡。PA改性料为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、电讯、电子、机械等产业自身。它们的独特优点是不含粘结剂，避免了生产进程的沾染，同时浸透机能好，价格较低。4、短切原丝跟磨碎纤维（1）短切原丝 短切原丝分干法短切原丝及湿法短切原丝。前者用在加强PP改性料生产中，而后者则用于造纸。用于玻璃钢的短切原丝又分为加强热固性树脂（BMC）用短切原丝跟加强热塑性树脂用短切原丝两大类。对加强热塑性PP改性料用短切原丝的请求是用无碱玻璃纤维，强度高及电绝缘性好，短切原丝集束性好、流动性好、白度较高。加强热固性PP改性料短切原丝请求集束性好，易为树脂很快浸透，存在很好的机械强度及电气机能。
　　（2）磨碎纤维 磨碎纤维系由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。磨碎纤维重要在加强反应注射工艺（RRIM）中用作加强资料，在制造浇铸制品、模具等制品时用作树脂的填料用以改良名义裂纹景象，降落模塑紧缩率，也可用作加强资料。5、玻璃纤维织物以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。（1）玻璃布 我国生产的玻璃布，分为无碱跟中碱两类，国外大多数是无碱玻璃布。玻璃布重要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。中碱玻璃布重要用于生产涂塑包装布，以及用于耐腐化场合。织物的特点由纤维机能、经纬密度、纱线结构跟织纹所决定。经纬密度又由纱结构跟织纹决定。经纬密加上纱结构，就决定了织物的物理性质，如分量、厚度跟断裂强度等。有五种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹跟席纹。（2）玻璃带 玻璃带分为有织边带跟无织边带（毛边带）重要织防腐是平纹。玻璃带常用于制造高强度、介电机能好的电气设备零部件。（3）单向织物 单向织物是一种粗经纱跟细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物。其特点是在经纱主向上存在高强度。（4）破体织物 破体织物是绝对平面织物而言，其结构特点从一维二维发展到了三维，从而使以此为加强体的复合资料存在良好的整体性跟仿形性，大大进步了复合资料的层间剪切强度跟抗伤害容限。它是随着航天、航空、武器、船舶等部分的特别须要发展起来的，目前其利用已拓展至汽车、体育活动器材、医疗器械等部分。重要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物跟其它情势的三维织物。破体织物的外形有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。
　　（5）异形织物 异形织物的外形跟它所要加强的制品的外形十分类似，必须在专用的织机上织造。对称外形的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可能制成箱、船壳等错误称外形。（6）槽芯织物 槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面外形可能是三角形或矩形。（7）玻璃纤维缝编织物 亦称为针织毡或编织毡，它既不同于个别的织物，也不同于通常意思的毡。最典范的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。缝编织物的优点如下：
　　①它可能增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度，张力下的抗脱层强度以及抗弯强度；
　　②减轻玻璃钢制品的分量；
　　③名义平坦使玻璃钢名义润滑；
　　④简化手糊操作，进步劳动生产率。这种加强资料可能在拉挤法玻璃钢及RTM中取代连续原丝毡，还可能在离心法玻璃钢管生产中取代方格布。6、组合玻璃纤维加强资料70年代以来，呈现了把短切原丝毡、连续原丝毡、无捻粗纱织物跟无捻粗纱等，按一定的顺序组合起来的加强资料，大体有以下多少种：（1）短切原丝毡+无捻粗纱织物（2）短切原丝毡+无捻粗纱布+短切原丝毡（3）短切原丝毡+连续原丝毡+短切原丝毡（4）短切原比毡+随机无捻粗纱（5）短切原丝毡或布+单向碳纤维（6）短切原丝+名义毡（7）玻璃布+单向无捻粗纱或玻璃细棒+玻璃布