技术研究与应用研究 Ｆｉｂｅｔ－ｇ｜ａｓ 顾宏梅，等：一步成型玻璃纤维连续毡在复合材料中的应用 中图分类号：ＴＱＩ７１．７７ ７．７１ 一文献标识码：Ａ 步成蟹玻璃纤维连续毡 在复合材料中的应用 顾宏梅，赵建元，曹正兵，彭斌 （江苏九鼎新材料股份有限公司，如皋２２６５００） 摘要：一步成型玻璃纤维连续毡是一种高性能玻纤无纺增强基材，相对于二步成型连续毡及其他增强材料具有各向同性， 导流性能优良，制品层间粘结强度高、不易分层，表面平整、加工性能好等优点，在汽车、电子、建筑、航空等领域应用日趋普 遍，市场需求迫切，前景十分广阔。 关键词：一步成型；玻璃纤维；连续毡；复合材料；各向同性；导流性 Ｕｓｅ ｏｆ Ｏｎｅ－ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｓｔｒａｎｄ Ｍａｔ ｉｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＧＵ Ｈｏｎｇｍｅｉ，ＺＨＡＯ Ｊｉａｎｙｕａｎ，ＣＡＯ Ｚｈｅｎｇｂｉｎｇ，ＰＥＮＧ Ｂｉｎ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｊｉｕｄｉｎｇ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｒｕｇａｏ ２２６５００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｒａｎｄ ｍａｔ ｍａｄｅ ｉｎ ｏｎｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ ｎｏｎｗｏｖｅｎ ｒｅｉｎ— ｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．Ｉｔ ｏｆｆｅｒｓ ｍａｎｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｉｓｏｔｒｏｐｙ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｓｉｎ ｆｌｏｗ，ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｒｐｌｙ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｍｏｏｔｈ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ ｔｈｕｓ ｈａｓ ｆｏｕｎｄ ｉｎ— ｃｒｅａｓｅｌｙ ｗｉｄｅｒ ｕｓｅ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｅｒｅｓｐａｃｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｅｃｔｏｒｓ，ｆａｃｉｎｇ ｕｒｇｅｎｔ ｍａｒｋｅｔ ｄｅ— ｍａｎｄ ａｎｄ ｖｅｒｙ ｇｏｏｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏｒｍｉｎｇ ｉｎ ｏｎｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｒａｎｄ ｍａｔ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（ｍａｔｅｒｉａ１）；ｉｓｏｔｒｏｐｙ；ｆｌｏｗ ａｉｄ ｉｆｕｎｃｔｉｎｎ ｌ产品概述 一无纺增强基材，指从玻璃熔化、连续玻璃纤维拉 丝、原丝铺设成毡、毡胎施加粘结剂、毡坯烘干固 化到分切收卷一次性完成，在毡体中玻璃纤维连 步成型玻璃纤维连续毡是一种高性能玻纤 项目名称：江苏省财政厅与江苏省科学技术厅（２０１３年江苏省省级 续呈随机不定向均匀分布。采用该方法制得玻璃 企业创新与成果转化》专项资金（苏财教［２０１３］１８９号）；国家发改 委《关于产业振兴和技术改造２０１３年预算内投资项目》支持资金 （发改办产业［２ｏ１３］１３７７号） 收稿日期：２０１３—１２—２６ 修回日期：２０１４—０２—１７ 作者简介：顾宏梅，女，１９７０年生，高级工程师。 纤维连续原丝毡耗能低、产量大、生产成本低，其 原丝之间利用相互的交搭力学连锁作用以及少量 粘结剂粘合而成，具有机械强度高、各向同性等优 点，主要用于拉挤、模压、缠绕、手糊、真空成型等 《玻璃纤维）２０１４年第２期２０ 顾宏梅，等：一步成型玻璃纤维连续毡在复合材料中的应用 玻璃钢成型工艺中，其复合材料制品被广泛应用 于航空航天、风力发电、化工防腐、交通工具、娱乐 休闲、船艇、军工等领域。… ２国内外现状 国外从２０世纪６０年代即开始进行一步成型玻 璃纤维连续毡生产技术的研究开发，７０年代研制成 功“一步法”制毡工艺，并形成丫规模生产能力。目 前该产品的技术和市场基本被美国和欧洲少数几家 公司所垄断。… 我国是玻纤生产大国，玻纤工业发展速度远高 于世界平均水平，但高档玻纤制品和复合材料发 展相对缓慢，进口依赖程度较高。我国从上个世 纪８０年始开展连续毡的科研与开发，由于核 心的拉丝技术、浸润剂技术和抛丝技术没有突破， 到目前为止国内尚未能成功开发一步成型玻璃纤 维连续毡产品。国内一些厂家采用“二步法”成型 工艺，该工艺技术存在能耗较高、成型均匀性差、 粘结不良、成本高等缺点，不能满足复合材料行业 的应用要求。 在国家《新材料产业“十二二五”发展规划》中， “以低成本、高比强、高比模和高稳定性为目标，攻克 树脂基复合材料的原料制备、 ｒ业化生产及配套装 备等共性关键问题”作为新材料发展重点之一。而 中国复合材料行业规划“十二五”发展时提出“原辅 材料系列化不足，部分高端品种仍较欠缺，突出的是 碳纤维和芳纶纤维。国产纤维连续原丝毡工艺性能 差，这些因素成为制约我国复合材料行业发展的主 要瓶颈之一”。因此开发一步成型玻璃纤维连续毡 产品完全符合国家“十二五”发展规划的要求。 ３产品性能优势 ３．１ 各向同性 与传统的复合材料增强基材相比，一步成型玻璃 纤维连续毡各向重量的均匀性优异（见图１），其加工 Ｆｉｂｅ，ｇ，ａｓ 迹 成复合材料制品后，制品的各向强度差异明显小于方 格布和多轴向布，也明显优于其他增强基材（见图２）。 图１各种增强基材ＭＤ／ＸＤ方向克重变异系数比较 图２复合材料制品的各向拉伸强度对比 ３．２优良的导流性能 由于纤维为连续纤维，且没有捆绑丝的束缚，浸 润剂和粘结剂的含量水平较低，在同样铺层克重和同 样的真空压力情况下，一步成型玻璃纤维连续毡在真 空树脂注射成型工艺中树脂的导流速度明显高于其 他增强基材，数据对比见表１所示。图３为一步成型 玻璃纤维连续毡与多轴向布的树脂导流对比试验。 表１各种增强基材的树脂导流数据对比 树脂—— 鎏 。矍 麓Ｏ０ ｇ／ ｍ２ 《玻璃纤维）２０１４年第２期２１ 送鱼 ｅ 靴 杨富义：平板拖车在玻璃纤维纱架车转运中的设计与应用 向灵活，完全能满足转运的要求。其实际工作情 况见图６。 图４车架自重受力图 图５装载货物受力图 ２．２减振弹簧 由机械设计手册 关于圆柱螺旋压缩弹簧相关 的计算公式可计算出减振弹簧的相关参数。实际工 作中也可根据设计者的工作经验，参照相关设备的工 作情况确定其减振弹簧的几何参数，减振弹簧的耐用 程度还取决于材质的选取及热处理的工艺条件。 参考文献 图６实际工作情况 该拖车由于独特的设计，不仅能在玻璃纤维行 业中应用，也能广泛应用于其他行业的货物转运，对 进一步提高机械化程度有一定的推广意义。 ［１］成大先．机械设计手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社． ３ 总结 本文通过现场工况条件的分析，对车架纵梁和 横梁的布置，登车桥、转向机构及减振系统等均有 独特的设计，特别对平板拖车后轮半轴的设计，有 ［２］慈龙尚，张代胜，黄世华，等．平板车设计要点及技术发展趋势 ［Ｊ］．物流技术，２００８，２７（１２）． ［３］张岩，李戈操，袁正．平板拖车尺寸形状优化设计［Ｊ］．ＣＡＤ／ ＣＡＭ与制造信息化，２０１ｌ（５）． ［４］符亮，方义敏，杨翔宇，等．转向三角形的汽车转向机构特性 ［Ｊ］．机械设计与研究，２０１ ｌ，２７（４）． ［５］马振书，罗磊，穆希辉．有良好跟随性的平板拖车的设计［Ｊ］． 起重运输机械，２００４（２）． 效的降低了车身高度，使人工推车上下平板拖车 变为非常省力及方便，减轻工人的劳动强度，提高 了装卸效率和安全性 。拖运途中运行平稳，转 ・＋・・＋－・—＋一・・—＋一・－－＋－－・－－＋一“－－＋一一－４－ ・・＋・－＋一＋－・＋・－＋”—卜”—卜“—卜”—＋－一——卜“—卜 ”＋”＋・ｏ－￣－ｏ．・－ａ，－”＋”＋“＋＊＋“＋・ｏ－．￣ｏ・＋ （上接第２２页） ５结束语 综上分析，一步成型玻璃纤维连续毡产品作为 一用门槛将被破除，应用领域能够迅速拓展，市场前 景十分广阔。 种先进的无纺增强基材，具有各向同性，导流性 参考文献 能优良，制品强度高、不易分层，加工性能好等特 点。随着国内突破外部技术垄断实现产业化生 产，其产品价格下降至合理区位，连续毡产品的应 ［１］张耀明，李巨白，姜肇中，等．玻璃纤维与矿物棉全书［Ｍ］．北 京：化学工业出版社． 《玻璃纤维）２０１４年第２期４０
