[分享] 每日更新20240217【战疫纪念~2022春天～上海疫情封控】《乙烯基酯树脂及其树脂重防腐应用》更新到第五版

7.2 压力成型

VER的BMC团状模塑料模压成型通常指的是低苯乙烯含量的VER的BMC成型，也可制成可增稠的VER，再实现BMC成型，目前市场上还刚起步。

VER的SMC片状模塑料，在市场上已经起步。羧酸基化的VER树脂，可很方便地实现MgO增稠。在强度、耐热方面要求（如汽车用SMC片材）较高时，一般会采用可增稠VER来制作SMC片材。

BMC和SMC成型都属于VER的金属对模模压成型（MMD法）。

VER冷压成形：主要是把预成型的增强材料（叫预型件）放置于阴模，然后把加入固化剂、填料、着色剂等混合搅拌之后的基体树脂注入其内，用压机在阳模上以比较低的压力压制，在接近室温的温度下使其固化成型。

VER反应注射成型：类似于TPU的注射成型一样，在筋材修补方面有些用到。

VER层压成型：将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后，放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺，主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。

高压釜预浸料成型和液压釜法成型，乙烯基酯树脂用到的都不多。

7.3 纤维连续成型

7.3.1 纤维连续缠绕成型

（1）定义

纤维连续缠绕成型，简称FW成型，是一种在控制张力和预定线型的条件下，应用专门的缠绕设备将连续纤维或布带浸渍树脂胶液后连续、均匀且有规律地缠绕在芯模或内衬上，然后在一定温度环境下使之固化，成为一定形状制品的复合材料成型方法。

（2）分类

FW成型分干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种，湿法缠绕应用最为普遍，干法和半干法缠绕仅用于高性能、高精度的FRP领域。

干法缠绕成型是将连续的玻璃纤维粗纱浸渍树脂后，在一定的温度下烘干一定时间，除去溶剂，并使树脂胶液A阶段转到B阶段，然后络纱制成纱绽，缠绕时将预浸纱带按给定的缠绕规律直接排布于芯模上的成型方法。干法缠绕成型工艺制成的制品质量比较稳定，工艺过程易控制，设备比较清洁，可以改善劳动卫生条件。由于可以在缠绕前对预浸纱带的含胶量、胶带尺寸及质量进行检测和筛选，因而可以较准确地控制制品质量。干法缠绕的生产效率较高，缠绕速度可达100m/min～200m/min，工作环境也较清洁。但干法缠绕设备比较复杂且造价很高，缠绕制品的层间剪切强度也较低。

湿法缠成型工艺是将连续玻璃纤维粗纱或玻璃布带浸渍树脂胶后，直接缠绕到芯模或内衬上而成型的增强塑料制品，再进行固化。湿法缠绕工艺设备比较简单，对原材料要求不严，便于可选用不同材料，因纱带浸胶后马上缠绕，对纱带的质量不易控制和检验，同时胶液中尚存大量的溶剂，固化时易产生气泡，缠绕过程中纤维的张力也不易控制。同时，工人在溶剂挥发气氛和纤维短毛飞扬的环境中操作，劳动条件较差。

半干法缠绕成型工艺与湿法工艺相比，半干法是在纤维浸胶到缠绕至芯模的途中增加一套烘干设备，将纱带胶液中的溶剂基本上驱赶掉。与干法相比较，半干法不依赖一整套复杂的预浸渍工艺设备。虽然制品的含胶量在工艺过程中与湿法一样不易精确控制且比湿法多一套中间烘干设备，工人的劳动强度更大，但制品中的气泡、孔隙等缺陷大为降低。这种成型工艺，既除去了溶剂，提高了缠绕速度，又减少了设备，提高了制品质量。

三种方法各有特点，湿法缠绕方式因其对设备的要求相对简单和制造成本较低而应用最为广泛。三种缠绕工艺方法的优缺点比较见表7.3.1。

缠绕玻璃钢管的分类：按生产工艺可分为两类，即工艺管道和夹砂管道；按其用途和材质可分为食品级管道、耐酸管道、耐碱管道、耐高温管道、耐高压管道。

缠绕的主要形式有三种：环向缠绕、平面缠绕及螺旋缠绕。环向缠绕的增强材料与芯模轴线以接近90度角（通常为85o～89o）的方向连续缠绕在芯模上，平面缠绕的增强材料以与芯模两端极孔相切并在平面内的方向连续缠绕在芯模上，螺旋缠绕的增强材料也与芯模两端相切，但是在芯模上呈螺旋状态连续缠绕在芯模上。

（3）优缺点

纤维缠绕成型玻璃钢除具有一般玻璃钢制品的优点外，它还具有其他成型工艺所没有的特点：①可设计性强：能够按产品的受力状况设计缠绕规律，使能充分发挥纤维的强度；避免了布纹交织点与短切纤维末端的应力集中；②比强度高：一般来讲，纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比，重量可减轻40%～60%；缠绕成型玻璃钢的比强度三倍于钢、四倍于钛；③可使产品实现等强度结构，纤维缠绕成型工艺可使产品结构在不同方向的强度比最佳；④可靠性高：纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产，工艺条件确定后，缠出来的产品质量稳定，精确；⑤生产效率高：目前，缠绕成型工艺是各种玻璃钢成型方法中机械化、自动化程度较高的一种工艺，需要操作工人少，缠绕速度快（240m/min），故劳动生产率高；⑤成本低：在同一产品上，可合理配选若干种材料（包括树脂、纤维和内衬），使其再复合，达到最佳的技术经济效果。

玻璃纤维缠绕成型的局限性： ①缠绕成型适应性小，不能缠任意结构形式的制品，特别是表面有凹的制品，因为缠绕时，纤维不能紧贴芯模表面而架空；②在缠绕，特别是湿法缠绕过程中易形成气泡，造成制品内孔隙过多，从而会降低层间剪切强度并降低压缩强度和抗失稳能力；③缠绕玻璃钢制品开孔周围应力集中程度高；④缠绕过程中纤维的张力控制要适度，纱带宽及搭接尺寸要严格控制，并且必须排布均匀，否则会造成玻璃钢制品中纤维的初始应力不匀，内外松紧不等，产品强度受到影响；⑤制品形状有局限性。缠绕制品多为圆柱体、球体及某些正曲率回转体；⑥缠绕成型需要有缠绕机，芯模，固化加热炉，脱模机及熟练的技术工人，需要的投资大，技术要求高，因此，只有大批量生产时才能降低成本，才能获得较的的技术经济效益。

（4）截面结构

缠绕工艺制造的管、罐等产品结构大体分为内衬层、结构层和外保护层。

①内衬层，内衬层是制品直接与介质接触的那层，它主要作用是防腐、防渗、耐温。要求内衬材料具有优良的气密性、耐腐蚀性，并且耐一定温度等。

②结构层，结构层又称为增强层。它的作用主要是保证产品在受力的情况下，具有足够的强度、刚度和稳定性。而增强材料—玻璃纤维则是主要的承载体，树脂只是对纤维起粘结作用，并在纤维之间起分布和传递载荷的作用。

③外保护层，一般情况下为了延长玻璃钢制品的使用寿命，不仅要求内衬防腐性能好，加强层具有足够的承载能力，而且要求产品外表面也应具有一定的防护性能，特别是对于露天的设备。

（5）工艺原理及工艺设计

缠绕成型工艺原理：①缠绕规律，所谓缠绕规律是研究导丝头与芯模之间相对运动的规律，以满足纤维均匀、稳定、规律地缠绕在芯模上：a)缠绕规律是产品设计的重要依据之一；b)缠绕规律是保证纤维在成型过程中既不重迭又不留缝，均匀、连续地缠绕满芯模表面的前提；c)缠绕规律是设计缠绕设备的依据，通过对缠绕规律的分析，可以确定具体产品的最佳缠绕工艺制度，关键是确定缠绕用的线型；②缠绕规律分类：a)环向缠绕，是沿容器圆周方向进行的缠绕。缠绕时芯模绕自己轴线作匀速运动，导丝头在平行于芯模轴线方向的筒身区间运动；b)纵向缠绕，又称平面缠绕，缠绕时导丝头在固定平面内作匀速圆周运动，芯模绕自己轴线慢速旋转；c)螺旋缠绕，也称测地线缠绕。缠绕时芯模绕自己轴线匀速转动，导丝头按特定速度沿芯模轴线方向往复运动。

缠绕成型工艺设计：①产品设计，根据产品使用和设计要求技术质量指标，进行结构选型，缠绕成型和芯模设计；②根据产品强度要求、原材料性能及缠绕线型计算缠绕层数；③根据选定的原材料和工艺方法，制定工艺流程及工艺参数；④原材料的选择及产品的质量检查。

纤维连续缠绕成型是一种效率非常高的玻璃钢积层工艺，常用于制造管、罐、塔等耐蚀玻璃钢设备。纤维连续缠绕成型比手糊和喷射更节省劳动力，制造出来的玻璃钢均一性更好，厚度更平均，树脂纤维比例更平均。纤维连续缠绕成型常推荐用于制造耐腐蚀玻璃钢设备的结构层，而耐腐蚀阻挡层还是需要用手糊或喷射成型来制作。

纤维连续缠绕成型常用室温固化体系，但一般凝胶时间较长。富树脂耐蚀层是最接触轴心的部分，先固化。连续纤维纱通过引导装置牵引到浸胶槽中充分含浸后再螺旋式牵引到旋转的轴心模具上。纤维连续缠绕成型制造的结构层的纤维含量一般能达到60%左右，缠绕角度是一个关键的工艺参数，直接决定最终缠绕制品的纤维含量和最终的机械力学性能。

（6）原材料

①增强材料 缠绕成型用的增强材料，主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱，中碱玻璃纤维纱，碳纤维纱，高强玻璃纤维纱，芳纶纤维纱及表面毡等。

连续纤维纱是缠绕成型的主要增强材料，一般常用的规格是227m/kg～1360m/kg，常见的供应商有巨石、重庆国际、泰山玻纤、九鼎新材、长海玻纤、PPG、OCS等。

缠绕时，高标号纤维纱浸润较快，但纤维束越多，对其玻璃含量要求越严格。纤维纱尺寸按照要求设计可以尽量减少缠绕成型过程中的一些损伤。同时玻璃纤维制造商也经常添加偶联剂等纤维浸润剂以改善树脂和纤维的粘结性能和相容性。

表面毡、短切毡常用于缠绕成型FRP的内表面层，提供一个具有优异耐蚀性的富树脂层，成型时经常靠近模具轴心。先在模具轴心上刷上一层树脂，然后用彻底浸渍了树脂的表面毡缠上去，螺旋式缠绕成型时往往需要两个人去铺开操作表面毡。

②树脂基体 树脂基体是指树脂和固化剂组成的胶液体系。缠绕制品的耐热性，耐化学腐蚀性及耐自然老化性主要取决于树脂性能，同时对工艺性、力学性能也有很大影响。缠绕成型常用树脂主要是不饱和聚酯树脂，也有时用环氧树脂和双马来酰亚胺树脂等。对于一般民用制品如管、罐等，多采用不饱和聚酯树脂。对力学性能的压缩强度和层间剪切强度要求高的缠绕制品，则可选用环氧树脂。航天航空制品多采用具有高断裂韧性与耐湿性能好的双马来酰亚胺树脂。

缠绕成型通常要求树脂的黏度在300mPa·s～1000mPa·s之间，如果黏度太低，太容易流挂，导致最终纤维积层干空（尤其是在制品内表面层）；如果黏度太高，纤维浸润过于困难。

③填料 填料种类很多，加入后能改善树脂基体的某些功能，如提高耐磨性，增加阻燃性和降低收缩率等。在胶液中加入空心玻璃微珠，可提高制品的刚性，减小密度降低成本等。在生产大口径地埋管道时，常加入30%石英砂，借以提高产品的刚性和降低成本。为了提高填料和树脂之间的粘接强度，填料要保证清洁和表面活性处理。

④其他辅料 缠绕成型目前国内基本都是采用室温固化体系，更多乙烯基酯树脂室温固化体系介绍请参见“9.8.6.2 现场施工乙烯基酯树脂的固化系统（典型的常温、低温、光固化体系）”。缠绕成型时，也需要采用内脱模剂，但不是必须的，如木制现场模具，可采用聚酯薄膜，也可起到脱模作用。在可加热金属模具上直接缠绕的话，多数场合也是采用薄膜，但也有采用内脱模剂的，一般添加量为树脂量的0.5%，当树脂体系温度上升时，会在模具界面层形成一层蜡面层的特殊物质。

（7）芯模

成型中空制品的内模称芯模。一般情况下，缠绕制品固化后，芯模要从制品内脱出。

芯模设计的基本要求 ①要有足够的强度和刚度，能够承受制品成型加工过程中施加于芯模的各种载荷，如自重、制品重，缠绕张力，固化应力，二次加工时的切削力等；②能满足制品形状和尺寸精度要求，如形状尺寸，同心度、椭圆度、锥度（脱模），表面光洁度和平整度等；③保证产品固化后，能顺利从制品中脱出；④制造简单，造价便宜，取材方便。

缠绕成型芯模材料分两类：熔、溶性材料和组装式材料。熔、溶性材料是指石蜡，水溶性聚乙烯醇型砂，低熔点金属等，这类材料可用浇铸法制成空心或实心芯模，制品缠绕成型后，从开口处通入热水或高压蒸汽，使其溶、熔，从制品中流出，流出的溶体，冷却后重复使用。组装式芯模材料常用的有铝、钢、夹层结构、木材及石膏等。另外还有内衬材料，内衬材料是制品的组成部分，固化后不从制品中取出，内衬材料的作用主要是防腐和密封，当然也可以起到芯模作用，属于这类材料的有橡胶、塑料、不锈钢和铝合金等。

（8）缠绕机

缠绕机是实现缠绕成型工艺的主要设备，对缠绕机的要求是：①能够实现制品设计的缠绕规律和排纱准确；②操作简便；③生产效率高；④设备成本低。

缠绕机主要由芯模驱动和绕丝嘴驱动两大部分组成。为了消除绕丝嘴反向运动时纤维松线，保持张力稳定及在封头或锥形缠绕制品纱带布置精确，实现小缠绕角（0°～15°）缠绕，在缠绕机上设计有垂直芯轴方向的横向进给（伸臂）机构。为防止绕丝嘴反向运动时纱带转拧，伸臂上设有能使绕丝嘴翻志的机构。

国60年代研制成功链条式缠绕机，70年代引进德国WE-250数控缠绕机，改进后实现国产化生产，80年代后我国引进了各种型式缠绕机40多台，经过改进后，自己设计制造成功微机控制缠绕机，并进入国际市场。

机械式缠绕机类型如下。

①绕臂式平面缠绕机 其特点是绕臂（装有绕丝嘴）围绕芯模做均匀旋转运动，芯模绕自身轴线作均匀慢速转动，绕臂（即绕丝嘴）每转一周，芯模转过一个小角度。此小角度对应缠绕容器上一个纱片宽度，保证纱片在芯模上一个紧挨一个地布满容器表面。芯模快速旋转时，绕丝嘴沿垂直地面方向缓慢地上下移动，此时可实现环向缠绕，使用这种缠绕机的优点是，芯模受力均匀，机构运行平稳，排线均匀，适用于干法缠绕中小型短粗筒形容器。

②滚翻式缠绕机 这种缠绕机的芯模由两个摇支承，缠绕时芯模自身轴旋转，两臂同步旋转使芯模翻滚一周，芯模自转一个与纱片宽相适应的角度，而纤维纱由固定的伸臂供给，实现平面缠绕，环向缠绕由附加装置来实现。由于滚翻动作机构不宜过大，故此类缠绕机只适用于小型制品，且使用不广泛。

③卧式缠绕机 这种缠绕机是由链条带动小车（绕丝嘴）作往复运动，并在封头端有瞬时停歇，芯模绕自身轴作等速旋转，调整两者速度可以实现平面缠绕、环向缠绕和螺旋缠绕，这种缠绕机构造简单，用途广泛，适宜于缠绕细长的管和容器。

④轨道式缠绕机 轨道式缠绕机分立式和卧式两种。纱团、胶槽和绕丝嘴均装在小车上，当小车沿环形轨道绕芯模一周时，芯模自身转动一个纱片宽度，芯模轴线和水平面的夹角为平面缠绕角α。从而形成平面缠绕型，调整芯模和小车的速度可以实现环向缠绕和螺旋缠绕。轨道式缠绕机适合于生产大型制品。

⑤行星式缠绕机 芯轴和水平面倾斜成α角（即缠绕角）。缠绕成型时，芯模作自转和公转两个运动，绕丝嘴固定不动。调整芯模自转和公转速度可以完成平面缠绕、环向缠绕和螺旋缠绕。芯模公转是主运动，自转为进给运动。这种缠绕机适合于生产小型制品。

⑥球形缠绕机 球形缠绕机有4个运动轴，球形缠绕机的绕丝嘴转动，芯模旋转和芯模偏摆，基本上和摇臂式缠绕机相同，第四个轴运动是利用绕丝嘴步进实现纱片缠绕，减少极孔外纤维堆积，提高容器臂厚的均匀性。芯模和绕丝嘴转动，使纤维布满球体表面。芯模轴偏转运动，可以改变缠绕极孔尺寸和调节缠绕角，满足制品受力要求。

⑦电缆式纵环向缠绕机 纵环向电缆式缠绕机适用于生产无封头的筒形容器和各种管道。装有纵向纱团的转环与芯模同步旋转，并可沿芯模轴向往复运动，完成纵向纱铺放，环向纱装在转环两边的小车上，当芯模转动，小车沿芯模轴向作往复运动时，完成环向纱缠绕。根据管道受力情况，可以任意调整纵环向纱数量比例。

⑧新型缠管机 新型缠管机与现行缠绕机的区别在于，它是靠管芯自转，并同时能沿管长方向作往复运动，完成缠绕过程。这种新型缠绕机的优点是，绕丝嘴固定，为工人处理断头、毛丝以及看管带来很大方便；多路进纱可实现大容量进丝缠绕，缠绕速度快，布丝均匀，有利于提高产品重量和产量。

（9）工艺流程

典型的湿法缠绕工艺流程：胶液配制→纤维烘干及热处理→芯模或内衬制造→胶液配制→浸胶→张力控制→纵环向缠绕→固化→脱模→修整→后固化→成品。

准备：原辅材料的准备及模具、检测设备处于完好状态。缠绕成型对芯模要求：足够的强度和刚度、尺寸精度高、表面光洁平整、制造简单，造价便宜，取材方便。

制衬：按照制衬工艺铺层，逐层铺设并达到工艺要求。

固化：芯模旋转，红外线加热固化。

缠绕：通过微机控制，将浸透树脂的连续玻璃纤维纱缠绕在已制成内衬的模具上，并达到其工艺要求。

修整：按修整要求修整承插口。

脱模：将固化并修整后的管道与模具分离。

（10）工艺参数

①纤维的烘干和热处理。玻璃纤维表面含有水分，不仅影响树脂基材与玻璃纤维之间的粘结性能，同时将引起应力腐蚀，并使微裂纹等缺陷进一步扩展，从而使制品强度和耐老化性能下降。

②玻纤浸胶含量分布。玻纤含量的高低及其分布对玻璃钢制品性能影响很大：直接影响制品的重量及厚度。

③缠绕张力。缠绕张力是缠绕工艺的重要参数。张力大小、各束纤维间张力的均匀性，以及各缠绕之间纤维层之间纤维张力的均匀性，对制品的质量影响极大（密实度、含胶量等）。

④纱片宽度的变化和缠绕位置。纱片间隙会成为富树脂区，结构上的薄弱环节。纱片宽度很难精确控制，这是因为它会随着缠绕张力的变化而变化，通常纱片宽度约为15mm～35mm。

⑤缠绕速度。缠绕速度通常是指纱线速度，应控制在一定范围。因为纱线速度过小，生产率低；而纱线速度过大，湿法缠绕出现树脂胶液在离心力作用下从缠绕结构中向外迁移和溅洒的可能；

⑥固化程序。玻璃钢固化有常温固化和加热固化两种。这由树脂系统决定。固化制度是保证制品充分固化的重要条件，直接影响玻璃钢制品的物理性能及其他性能。如果是加热固化，则务必保证加热和冷却降温都是梯度缓慢式的，确保收缩均衡。

⑦环境温度。树脂系统的粘度随着温度的降低而增大，适宜的温度为15℃～30℃。

⑧缠绕玻璃钢用树脂的规格要求。树脂基体主要树脂有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂，一般以不饱和聚酯树脂为主，选择树脂时，除满足使用情况的物理化学性能外，还要注意工艺性要求，具体要求：a)适用期要长，为了保证顺利完成缠绕过程，树脂组成的浸渍液的凝胶时间应大于4h；b)树脂胶液的流动性是保证纤维被浸透、含胶量均匀和纱片中气泡被排除的必要条件，缠绕成型胶液的粘度控制在350mPa·s～750mPa·s；c)树脂基体的断裂伸长率和增强塑料相匹配，不能太小；d)树脂要有一定的放热峰，使制品在正常情况下固化时不开裂且固化后的收缩率要低；e)根据强度、功能等各项指标选择树脂型号。

⑨缠绕玻璃钢用纤维的规格要求。连续玻璃纤维纱是缠绕制品的主要承载材料，其制品的强度，主要取决于纤维的强度。具有较高的强度和弹性模具；对粘接剂有较好的浸润性；有良好的工艺性，在缠绕成型中不起毛、不断头，同一束玻璃纤维中各股之间的张紧程度要求均匀，具有良好的贮存稳定性能。

⑩缠绕成型物料比例（以加砂管道为例，凝胶时间2h～4h）：树脂/纤维/石英砂/固化剂/促进剂=100/100/100～250/适量/适量。

缠绕工艺（以加砂管道为例）：将加入促进剂、固化剂的树脂倒入到入浸润槽内，被纤架设在缠绕机上。纤砂穿过浸胶槽，缠绕于转动的模具上（模具预先贴上尼龙薄膜，以利脱模）、在转动的模具上边缠绕边起气泡。

（11）应用

①玻璃钢贮罐

贮运化工腐蚀液体，如碱类、盐类、酸类等，采用钢罐很容易腐烂渗漏，使用期限很短。改用不锈钢成本较高，效果也不及复合材料。采用纤维缠绕地下石油玻璃钢贮罐，可防止石油泄漏，保护水源。用纤维缠绕工艺制成的双层壁复合材料玻璃钢贮罐和玻璃钢管道，己在加油站获得广泛应用

②玻璃钢管道

纤维缠绕管道制品因其强度高、整体性好、综合性能优异、容易实现高效的工业化生产，综合运营成本较低而被广泛地应用于炼油厂管道、石油化工防腐管道、输水管道、天然气管道和固体颗粒（如粉煤灰和矿物）输送管道等方面。

③玻璃钢压力制品

纤维缠绕工艺可用于制造承受压力（内压、外压或两者兼俱）的玻璃钢压力容器（包括球形容器）和玻璃钢压力管道制品。

玻璃钢压力容器多用于军工方面，如固体火箭发动机壳体、液体火箭发动机壳体、玻璃钢压力容器、深水外压壳体等。玻璃钢缠绕压力管道可充装液体和气体，在一定压力作用下不渗漏、不破坏，如海水淡化反渗透管和火箭发射管等。先进复合材料的的优异特性使纤维缠绕工艺制备的多种规格火箭发动机壳体和燃料储箱得到成功的应用，成为现在乃至将来发动机发展的主方向。它们包括小到直径只有几厘米的调姿发动机壳体，大到到直径3米的大型运输火箭的发动机壳体。

（12）质量检验

缠绕玻璃钢制品的质量检验及控制：按GB 51160-2016执行。

对于纤维缠绕成型的复合材料制品，一般要注意以下几方面的检验。

①外观检验

气泡：耐腐蚀层表面允许最大气泡直径为5mm，每平方米直径不大于5mm的气泡少于3个时，可不予修补，否则，应将气泡划破修补。

裂纹：耐腐蚀层表面不得有深度0.5mm以上的裂纹。增强层表面木得有深度为2mm以上的裂纹。

凸凹（或皱纹）：耐腐蚀层表面应光滑平整，增强层的凸凹部分厚度应不大于厚度的20%。

返白：耐腐蚀层不应有返白处，增强层返白区最大直径 应不超过50mm。

②尺寸检验

按照图纸要求，采用合适精度与量程的计量量具对制品的尺寸进行检验。

③固化度和衬里微孔的检查

现场检查：a)手触复合材料制品表面无粘手的感觉；b)用干净棉纱蘸取丙酮放于制品表面观察，棉纱是否变色；c)用手或硬币敲击制品发出的声音是模糊还是清脆；d)若手感觉发粘、棉纱变色、声音模糊，即认为制品表面固化不合格；e)通过测试巴氏硬度来间接地考核复合材料的固化程度，采用巴氏硬度计，其型号可以为HBa-1型或GYZJ934-1型，用测得的巴氏硬度换算出近似固化度。固化比较理想的缠绕复合材料制品的巴氏硬度一般为40～55。也可按GB 2576-2008的相关规定准确测试制品固化度；f)衬里微孔检测，必要时，复合材料衬里采用电火花检测器或微孔检测仪进行抽样检查。

④制品性能检测

依据作业指导文件要求的测试内容和规定的测试标准对制品热、物理和机械性能进行测试，为制品的验收提供依据。

⑤损检测

必要时需对产品进行超声波扫描、X射线、CT、热成像等的无损检测，准确分析和判定制品内部缺陷。

（13）缠绕制品典型空隙问题解决方案

玻璃钢缠绕制品在生产完成后，制品质量会出现各种问题，这些问题在针对性分析原材料、添加剂、工艺过程等因素后，均能有效消除和避免。下面介绍的是缠绕制品中常见的一个问题—空隙。

空隙的基本类型：①气泡在纤维束内部，被纤维束包裹，沿纤维束方向形成；②空隙主要出现在层间和树脂聚积部位的凹坑处。

空隙原因分析：①增强材料未被基体树脂完全浸渍，在纤维材料中残留一部份空气，被四周固化了的树脂所封闭；②胶液本身的间题。一是胶液在配制工艺中混进了空气，这些空气未能及时彻底排除；另外胶液在胶凝、固化中，由于化学反应产生了小分子，这些低分子物没能及时逸出。

减少空隙的措施：①优选材料，根据原材料特性，选择相互匹配的原材料；②强化浸渍，浸渍是复合材料成型工艺中重要的环节，是出现气泡或空隙多少的工艺关键。因此必须强化浸渍，以减少气泡，提高产品质量；③控制混料，树脂在使用前，会加入引发剂、促进剂、交联剂、粉状填斟、阻燃剂、抗静电剂和颜料等。在加入与混合时，会带进许多空气，必须采取措施排除；④调好胶糟，浸胶是制造玻璃钢/复合材料的重要工艺过程，如果玻璃纤维无捻粗纱浸渍性不好或胶液不充足，这样通过胶槽后会有白丝现象产生；⑤辊压制品，当有白丝纱缠到芯模上，只靠芯模转动元法消除这种现象。必须依靠厂辊的滚压才能消除。辊压不仅有利于浸渍，也能使制品密实，使多余处的胶液流向欠缺的部位或流走，减少空隙或气泡，使制品更贴合，更致密，性能更优异；⑥减少架桥，所谓架桥是指制品胶纱线架空的现象，端部和筒身都存在这种现象：a)如果设备制造粗糙，精度不良，运行时不稳定，排纱出现忽紧忽疏，忽而重叠忽而分开，不能实现原定的规律性布线，易出现纤维的架空。这时应及时进行检修、改进装备；b)须凋整好实际纱片宽度等于或接近于设计计算的纱片宽度；c)控制好含胶量；d)纤维的号数、捻度、树脂粘度及纤维表面处理都对缠绕纤维的架空有一定的影响；e)环境温度对纤维的架空也有一定的影响。

（14）缠绕工艺现状与发展

目前，缠绕工艺生产的产品主要应用于军用及民用领域，航空用产品的特点是高性能及精确的缠绕结构；民用主要产品有贮罐、管材和压力容器。改进材料的防腐蚀性能会扩大这些方面的应用范围。

“缠拉结合”和“缠压结合”都是新型的缠绕成型和其他成型方法的复合成型方法，是近年来的发展热点。

纤维缠绕是较先进的玻璃钢成型工艺。通过选用增强材料、基材及工艺结构，使制品达到最优指标。目前仍有许多问题有待进一步研究和解决：①要对增强材料的强度及其他性能；②在结构设计方面，要将缠绕工艺和结构设计紧密结合起来；③确定合理的成型工艺制度，特别是研制自动化缠绕设备，以确保生产工艺过程的最大稳定性、制品的可靠性和耐久性，提高劳动生产率；④由于原材料和工艺过程的变化对产品性能影响很大，因此，要对从原材料到产品的整个工艺中的各个环节进行检验和管理、建立健全、严格的质量检验和管理制度。

7.3.2 纤维连续拉挤成型

（1）定义、概述

拉挤工艺是一种连续生产复合材料型材的方法，它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其他连续增强材料、聚脂表面毡等进行树脂浸渍，然后通过保持一定截面形状的成型模具，并使其在模内固化成型后连续出模，由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。

对于固定截面尺寸的玻璃钢制品而言，拉挤工艺具有明显的优越性。首先，由于拉挤工艺是一种自动化连续生产工艺，与其他玻璃钢生产工艺相比，拉挤工艺的生产效率最高；其次，拉挤制品的原材料利用率也是最高的，一般可在95%以上。另外，拉挤制品的成本较低、性能优良、质量稳定、外表美观。

利用拉挤工艺生产的产品其拉伸强度高于普通钢材。表面的富树脂层又使其具有良好的防腐性，故在具有腐蚀性的环境的工程中是取代钢材的最佳产品，广泛应用于交通运输、电工、电气、电气绝缘、化工、矿山、海洋、船艇、腐蚀性环境及生活、民用各个领域。