常用FRP成型工艺简介

常用FRP成型工艺简介（四）

编者按:我国不饱和聚酯树脂（UPR）的消费量已跃居世界第一位。

去年厦、漳、泉地区树脂工艺品消费UPR已愈20万吨。但对于UPR

的另一重要应用领域----玻璃钢（FRP），我省仍属欠发达地区。为

促进本地区FRP工业的发展，本报将连续登载我国资深专家，中国玻

璃钢工业协会副会长陈博教授的文章《常用FRP成型工艺简介》以使

广大读者对于FRP的成型工艺有一全面的了解。文章深入浅出，资料

翔实、内容丰富、实用性强。不少资料是国内首次披露，尤为珍贵。

特向业内同仁推荐。

6．BMC(Bulk Molding Compound—团状模塑料)成型

BMC在欧洲亦称为DMC(Dough Molding Compound)，按美国定义，

BMC即化学增稠的DMC。

（1）概要

将基体树脂、低收缩剂、固化剂、填料、内脱模剂、玻璃纤维混

炼成团状物作为模塑料。可采用模压、注射制造复合材料制品。因无

熟化阶段，故填料含量可较SMC高。玻璃纤维长度一般为6mm或12mm，

有时为满足高力学性能用到25mm；为满足成型流动性的要求，用到

3mm。玻纤含量通常为15％-20％；对高性能产品，用到25％。BMC

玻纤含量低于SMC ，可加入较多的填料，故成本经济。

ZMC：法国Vetrotex公司开发的一种注射用BMC。

（2）原料

树脂: 不饱和聚酯、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺树脂等；

纤维：BMC用玻璃纤维无捻粗纱；

填料：碳酸钙、氢氧化铝等。

（3）优点

1）成型周期短、可模压、亦可注射，适合大批量生产；

2）可加入大量填料，可满足阻燃、尺寸稳定性要求，成本低；

头肩底形态 3）复杂制品可整体成型，嵌件、孔、台、肋、凹槽等均可同时

成型；

4）与通常的热塑性塑料相比，制品耐热性、绝缘性、弹性模量

等性能要高一些；

5）对工人技能要求不高，易实现自动化、节省劳动力；

6）制品尺寸精确；

7）作业环境好。

（4）缺点

1）仅适于制作尺寸较小、强度要求不高（一般BMC强度约比SMC

低30％）的产品；

2）注射机价格较高。

（5）典型产品

电气零部件（绝缘子、切换器、电表箱、断路器外壳、接线端子、

各类家用或商务机电产品壳体）、汽车零部件（前灯反射面、后门、

扬声器壳等）、咪表壳体、音响设备壳体。

7．RIM(Reaction Injection Molding----反应注射成型)

（1） 概要

将两种或两种以上的组分在混

合区低压（0.5MPa）混合后，即在

低压（0.5-1.5MPa）注射到闭模中

反应成型，此即为工艺过程。若组

分一为多元醇，一为异氰酸酯，则

反应生成聚氨酯。为增加强度，可

直接在一种组份内先加入磨碎玻纤

原丝和（或）填料。亦可采用长纤

维（如连续纤维毡、织物、复合毡、

短切原丝等的预成型物等）增强，

在注射前，将长纤维增强材料预先

置入模具内。用此法可得到高力学

性能的制品。这种工艺称为

SRIM(Structural Reaction

Injection Molding—结构反应

注射成型。)

（2） 原材料

树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯历史朝代 /脲混合体系，亦可采用环氧、

尼龙、聚酯等基体过年法定节假日 ；

纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；

芯材：不用。

（3） 优点

1） 制造成本比热塑性塑料注射工艺低；

2） 可制造大尺寸、形状复杂的产品；

3） 固化快，适于快速生产。

（4） 缺点

采用磨碎玻纤增强原费高，荐用矿物复合填料取代之。

（5） 主要产品

汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。

玻璃钢制白敬亭剧照 品设计、制造及使用中应注意的几个问题（一）

本文所讨论的玻璃钢（FRP）主要是指在国际、国内市场上量大、

面广的不饱和聚酯树脂（UPR）玻璃钢。在FRP材料中，玻璃纤维是

承受载荷的主要成分，因为其拉伸强度比树脂高20-30倍，比钢铁高

3-4倍，所以FRP力学性能主要取决于玻璃纤维；树脂的作用一是固

定纤维，使其定向定位，不能移动，成为一个整体；二是传递应力。

FRP的电性能、耐化学腐蚀性能和耐温性能主要取决于树脂。

因为FRP是一种复合材料，所以在FRP中秋节 制品的设计和制造过程中，

必须根据最终制品的性能要求和使用条件综合考虑各种原材料的性

能、它们含量比、结合方式及其结合时的界面状态等诸多因素才能制

造出符合实用要求的FRP制品。概括起来讲，FRP制品设计应包括材

料设计、工艺设计和结构设计三部分内容，而FRP性能设计则分为机

械力学性能和物理化学性能两部分内容。

力学性能是根据产品所承受载荷的大小和方向，去选择原材料的

含量比例和纤维的铺层形式。不同的原材料及其含量比例和铺层形

式，构成了具有不同力学性能的玻璃钢；物理化学性能则主要取决于

原材料本身的物理化学性能。本文擬以力学性能为例做一简单介绍，

而这一论述又仅限于FRP内玻璃纤维含量与FRP力学性能的关系加以

说明之。众所周知，FRP中玻纤含量愈高则结构强度愈高，详见下表：

FRP组成

弯曲强度拉伸强度

玻纤含

树脂 ％

量 ％

57 43 300 1.510 260

50 50 240 1.210 180

43 57 200 110 130

35 65 160 0.810 100

25 75 130 0.610 60

20 80 50 0.510 50

4

4

4

4

4

4

弯曲弹性横量Mpa

Mpa Mpa

可见，要制得机械强度较高的FRP制品，必须设法提高其中玻璃

纤维含量，反之树脂含量较高时尽管FRP机械强度降低，但奶茶店品牌 耐化学腐

蚀性能却提高了。