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玻璃纤维复合毡的类型及其特点

来源:泰安浩华工程材料广东11选5      发布时间:2014/12/8 11:37:54      点击:()
摘要:玻璃纤维复合毡是用无捻粗纱或无捻粗纱布与短切原丝或短切原丝毡组合制成的产品,已形成应用广泛的一大类产品,适用于增强大型多层的玻璃钢制品,如船艇、型材、风力涡轮机叶片、管道、槽罐、板材等。根据不同的制造方法和结构,玻璃纤维复合毡/复合织物有以下类型。
玻璃纤维复合毡是用无捻粗纱或无捻粗纱布与短切原丝或短切原丝毡组合制成的产品,已形成应用广泛的一大类产品,适用于增强大型多层的玻璃钢制品,如船艇、型材、风力涡轮机叶片、管道、槽罐、板材等。根据不同的制造方法和结构,玻璃纤维复合毡/复合织物有以下类型。
(1)粘结复合毡
将一层或多层无捻粗纱布与短切原丝用化学粘结剂粘结而成。例如比利时Syncoglas公司的M型复合毡是用粉末粘结剂把一层或多层无捻粗纱布与短切原丝相粘结,粘结剂含量4%~13%。该毡适用于手糊、缠绕、预浸渍、RIM、拉挤、离心浇铸等成型工艺。美国FGI公司的Fabmat复合毡是在机织无捻粗纱布上沉积短切原丝经化学粘结剂粘结而成,适于制造船艇、娱乐器械、汽车保险杠等;Fortesil Fabmat复合毡是在缝编单向无捻粗纱布上沉积短切原丝经化学粘结剂粘结而成,适于制造槽罐、杆件及要求单向强度的制品。
此外,还可将粘结粗纱布与短切原丝(毡)利用粘结剂粘合成复合毡。
(2)缝编复合毡
缝编复合毡(或称复合织物)有以下制造方式:
①将织成的玻璃纤维复合毡与短切原丝用缝编线缝合。例如法国Chomarat公司的Rovimat和Rovimat G复合毡分别是用无捻粗纱布、网布与短切原丝缝合的产品。这些复合毡适用于手糊、预浸渍、拉挤、缠绕、离心成型等。
②在机器上按所需方向喂入无捻粗纱,同时在机上短切原丝,使其沉降在粗纱之上,用缝编线缝合。例如美国FGI公司的Knitmat复合毡就是将经向(0°)无捻粗纱、纬向(90°)无捻祖纱与在机上短切的原丝缝合而成。这种复合毡的贴伏性极好,极易浸透,模塑性能优良。
③将预先制好的短切原丝毡在机器下方展开,与不同方向的无捻粗纱同时喂入缝编区进行缝合。例如德国Malimo多走向缝编机就采用这种方法。其纱线方向为0°、90°和士45°这四个方向的纱线层数可随意组合,从而形成多层结构的复合毡。
④用粘结粗纱布与玻璃纤维毡用缝编线缝合。
(3)针刺复合毡
在无捻粗纱布上沉积短切原丝,用针刺方法结合,不使用粘结剂和缝编线。例如美国FGI公司的M型Fabmat复合毡、法国Chomarat公司的Volumat复合毡、比利时Syncoglas公司的NM型Syncokomplex复合毡、英国Flemings公司的Needlecloth复合毡都属此类。FGI公司还有一种名为Rovmat的加筋针刺毡,其短切原丝用针刺方法结合成毡,毡中有均匀间隔的平行无捻粗纱增强,亦算一种复合制品。
(4)夹芯复合毡
在上述复合毡的基础上,各厂商还开发了一些含有芯层的复合毡。举例如下:
①Maltimat夹芯复合毡(Syncoglas公司)
该产品是在高膨松度的三维玻璃纤维芯材的两侧缝合短切纤维制成,是制造复杂形状玻璃钢制品的理想增强材料。其优点为全用玻璃纤维制成;冷态预成形性能极好;容易剪裁而不散丝;浸透速度快;利用玻璃纤维芯独特的"弹簧作用"填充模具,能减少开裂和翘曲,适应复杂形状而不产生皱褶,伸长率大于40%而不撕裂;制品物理性能特别是弯曲强度、刚度、剪切强度、压缩强度、损伤容限和抗冲击性能优良。适用成型工艺为RTM、RIM、SCRIMP、压塑、真空成型。
②Rovicore夹芯复合毡(Chomarat公司)
以大直径卷曲合成纤维的非织造布为芯,两侧缝合短切E玻璃纤维或无捻粗纱布,形成夹芯结构。该复合毡可变形,易于冷态预成形;柔韧性好,易于定位增强;具有一定的厚度和弹性,在两个方向具有良好的延伸率(25%);易于切割和覆模;耐高温;易浸湿,易于树脂流动。适用成型工艺:RTM、SRIM、冷压、真空袋(膜)成型及现场模塑(旧管道的结构增强)。
③Polymat可压缩夹芯复合毡(Flemings公司)
以高膨松的轻质聚酯纤维针刺毡为芯,用低纤度聚酯纤维纱缝合玻璃纤维表面材料而制成。玻璃纤维表面材料可选用短切原丝、连续原丝毡、表面毡、无捻粗纱布或双轴向缝编布。该复合毡容易操作和切割;浸透快;覆模和充模性好。适用成型工艺为冷压、热压、袋压、RTM、真空袋成型。
④Unirov 夹芯复合毡(Vetrotex公司)
以该公司著名的Unifilo连续原丝毡(低粘结剂含量)为芯层,在其两侧粘结或缝合短切原丝而构成。该毡主要用于RTM成型工艺。它非常柔顺,可以冷态贴伏模具。其连续原丝毡芯材渗透性良好,能保证树脂极佳流动状态。使用时可配可不配表面毡,制品具有优良的表面光洁度。该毡有多种幅宽,重量规格为825~2080g/m2。
⑤OCT 夹芯复合毡(Owens Coning公司)
这是新近推出的用于闭模成型的复合毡。其芯层是一种合成纤维非织造布,在其两侧缝合短切玻璃纤维和/或连续纤维增强材料,外面再覆一层表面毡。这些材料的结合产生了优良的覆模性,提高了树脂浸透速度。
这种复合毡是为RTM、真空渗渍法等闭模成型工艺而设计的。这类闭模成型工艺正在造船工业中获得推广应用。这种复合毡用于造船有很多好处:它比传统毡材更加稳定;船艇设计自由度更高;制件表面优于机织物或针织物增强制件;其多层结构比单层材料减少了裁料和装模工作量。加上所使用的Advantex玻璃纤维的耐腐蚀优点,这种复合毡据称是一种独特的增强材料。
(5)植圈复合毡
比利时Syncoglas公司的玻璃纤维复合毡是以常规玻璃纤维增强基材如无捻粗纱布、缝编布、缝编毡、针刺毡或薄毡为衬底,在其上面附以无捻粗纱纱圈而形成,可在单面或双面植圈。这种产品除X、Y向外,还提供Z向增强,可用于要求高冲击强度和抗分层性的场合;极易充分浸透,线圈浸渍树脂后具有弹性,保持与衬底垂直的位置,因而可制成轻重量的复合材料;只用一层植圈毡就能制得10mm厚的制品;柔顺性极好,即使在复合材料的弯曲部分也能保持其厚度。可用作为具有检漏功能的双壁罐、轻质板材和管道、增强泡沫塑料板、轻质船体、风力涡轮机叶片等。适用成型工艺为手糊、注塑、RTM、真空成型等。

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