手糊法制备玻璃钢座椅的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 引言

随着经济的发展，人们的生活水品不断提高，追求高质量的生活方式已经不再是奢侈的想法。在家具方面，坐卧起居品已经一直是追求的重点。简单的一把椅子，也将带着高贵品的帽子。手糊成型工艺制作的椅子无疑是华丽的，但在机械化程度如此之高的今天，这样的工艺并没有被淘汰，根据调查，即使是在一些工业发达的国家，如美国，日本和西欧各国中，手糊成型法制造玻璃钢制品至今占有相当的比重。它有着它的优势。

手糊成型工艺又称接触型工艺。是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺在模具上，然后固化成型为玻璃制品的工艺。成型产品不受尺寸和形状限制，适宜尺寸大,批量小，形状复杂的产品的生产。设备简单，投资少，见效快。适宜我国乡镇企业的发展。且工艺简单，生产技术易掌握，只需经过短期培训即可进行生产。易于满足设计需要，可在产品不同部位任意增补材料；制品的树脂含量高，耐腐蚀性能好。

2. 玻璃钢简介

玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。

玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称玻璃钢，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。

随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。

1.3 玻璃钢与钢材、木材的比较

一般座椅用木材的较多，所以，做一次和木材的比较相对有必要。玻璃钢作为一种新型材料，与传统材料木材、钢材相比有许多优点，见表1-1所示。玻璃钢具有轻质高强、电绝缘、隔热保温、耐化学腐蚀、耐瞬时超高温、透电磁波、成型方便、性能可设计、形状无限制性等优点，我们在使用时要充分发挥这些优点。但是，玻璃钢也还有许多弱点，如老化、层间强度低、弹性模量低等，也需要在使用中特别注意，防止在这些薄弱之处出现问题。 玻璃钢、木材、钢材性能比较如表1-1

表1-1 玻璃钢、木材、钢材性能比较表

1.4 我国玻璃钢制品的生产状况

1.4.1 不足

(1)手糊成型法在大量应用, 尤其是一些中、小型玻璃钢厂几乎都离不开这种方法,而且使用的增强材料也多为玻璃布和格子布。

(2)增强材料和树脂基体的品种都很少。

(3)不重视模具制造, 忽视表面胶衣层直至脱模剂的选用和配套, 致使制品的表观质量不好, 商品性差。

1.4.2 优势

(1)通过研制和引进, 新品种的树脂不断出现。

(2)国内已能批量生产玻璃纤维表面毡和短切毡, 虽然售价还比较贵, 但可以肯定它很快就会代替玻璃布用于手糊成型, 价格也会降下来。

(3)取代手糊成型的机械化设备逐渐多起来, 如近两年来就引进了连续板成型设备拉挤设备和喷射成型设备等。

1.5 玻璃钢的主要性能

玻璃钢是一种优良的耐腐蚀材料，具有良好的耐海水，耐一般浓度的酸、碱、盐及耐多重油类和有机溶剂的性能。玻璃钢以其所用的树脂材料不同，又可分为好多种。目前，以环氧树脂玻璃钢和不饱和树脂玻璃钢应用最为广泛。

玻璃钢纤维是一种耐腐蚀性好，刚性强的增强塑料，用环氧浸渍后，会形成一种增强塑料，这种材料具有韧性好，导热系数小，伸缩率低等优点，但在施工中，施工人员必须严格遵守操作规程。^[3] 玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、 耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途。

人们经过研究试验，终于制出了这样一种复合材料。它，就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢。 我们先来看一个试验，了解了解它的性能优良与否。在一个群山环抱、绿树成荫的山谷里，一次试验正在进行。远在二百米以外的掩体后的人们，眼睛都盯着山谷中央放着的一个氧气瓶。空气压缩机有节奏地转动着，通过合金钢管道向那 氧气瓶不断地充气。压力表上的指针牵动着每个人的心。读数从100200400500渐渐上升，直到700公斤1平方厘米时，只听得一声震天巨响，氧气瓶爆炸了！周围的人们欢呼着跳起来：成功了！氧气瓶是一种耐高压容器。它所承受的工作压力是150公斤/平方厘米。为了使用安全，制造时要求它能忍受三倍的工作压力，即450公斤/平方厘米。不爆裂，才算合格。上面试验的氧气瓶，远远超出了设计要求。这是用什么钢材制成的呢？是玻璃钢，更为确切的说，是玻璃与塑料复合在一起制成的。

玻璃是硬而脆的材料，一摔就碎，这带有玻璃名的玻璃钢经得起摔吗？于是又进行了新的试验。 将另一只玻璃钢氧气瓶充气到150公斤/平方厘米，然后从山顶上滚下山谷。它与嶙峋的 岩石碰撞着，一直滚到谷底仍然没有爆裂。玻璃钢氧气瓶经过了质量鉴定考试。 一般玻璃的耐拉强度只有普通钢材的八分之一。把玻璃融化，拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维，原来又硬又易碎的玻璃就成了又软又耐拉的玻璃纤维，其耐拉强度可增加十几倍。与普通钢筋相比,这类棒材不腐蚀、不导电、具有非磁化性能,可满足特种需要,其拉伸强度为普通钢筋的两倍,而重量仅为普通钢筋的五分之一。

参考文献

[1] 书本编委会. 玻璃钢与玻璃钢制品生产技术工艺流程及质量检验标准实用手[M]. 2003，4（3）：19-20.

[2] 徐维强. 手糊成型玻璃钢制品的若干工艺问题[J]. 纤维复合材料. 1986，6（1）：10-23.

[3] 赵吉学. 手糊环氧玻璃钢的施工[J]. 山西建筑. 2003，29（2）：26-29.

[4] Salem faza. A New Generation of Fibre Reinforced PolymersRebars for Construction. Plastics in Building ,1995 , 3(8) : 103-109.

[5] 谭永枝, 赵鸿汉. 玻璃钢手糊玻璃钢模具制作工艺探讨[J]. 玻璃钢. 2004，18（24）：14-17.

[6] 梁曦东，戴建军，周远翔等. 超声法检测绝缘子用玻璃钢芯棒脆断裂纹的研究[J]. 中国电机工程学报. 2005，25（30）：67-70.

[7] 李昂. 脱模剂及其作用机理[J]. 特种橡胶制品. 2002，23（4）：152-160.

[8] 殷雄飞, 石伟, 易娜. 环氧树脂固化促进剂的研究[J]. 中国胶粘剂. 2001，20（10）： 36-38.

[9] 韦春, 钟文斌, 刘敏娜等. 环氧树脂/ 液晶固化剂固化反应动力学研究[J]. 热固性树脂. 2002，17（2）：3-5.

[10] 何宇声. 论玻璃刚手糊成型工艺[J]. 纤维复合材料. 2001，(4)：8-11.

[11] Barclay G G, Ober C K, Papathomas K I , etal . Liquid crys2talline epoxy hermosets based on dihydroxymethylstilbene :syn2thesis and characterization [ J ] . J Polym Sci : Part A，Polym Chem , 1992 , 30(3): 1831 - 1843.

[12] Zhang Bao2long , Tang G L , Shi K Y, et al . Astudy on theproperties of epoxy resin toughened by a liquid crystal2typeoligomer[J ] . J Appl Polym Sci , 1999 , 71(8): 177 - 184.

[13] Zhang Bao2Long , Liao S W, Shi K Y, et al .Modification of e2poxy resins by acrylic copolymers with side2chained mesogenicunits[J ] J Appl Polym Sci , 1999 , 73(5): 1787 -1792.

[14] 宋道理，谢跃辉，许晓武. 一种新型环氧树脂固化剂的合成与性能研究[J]. 化学与黏合. 2010，32（5）：18-22.

[15] 白云起, 薛丽梅, 刘云夫. 环氧树脂的改性研究进展[J].化学与黏合. 2007，29(4): 22-25.

[16] 李凤. 我国特种环氧树脂生产和研究进展[J]. 化工生产与技术. 2006，13(5): 70-75.

[17] 汪蔚. 玻璃纤维三维机织物增强复合材料棒材的研制与其拉伸性能研究[J].产业用纺织品. 2002，3（147）：23-26.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究的问题：

1 ） 研究手糊法制备玻璃钢的生产工艺及其影响因素；

2 ） 学习玻璃钢座椅的力学性能；