专利名称：一种增强型玻璃钢及其制作方法
技术领域：
本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种增强型玻璃钢及其制作方法。
背景技术：
玻璃钢(FRP)亦称作GRP，即纤维强化塑料，它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、 带、毡、纱)作为增强材料，以合成树脂作基本材料的一种复合材料。因玻璃钢该些独特的性能优势，已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑等行业中得到了广泛应用。虽然玻璃钢具有质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等诸多优点， 但它也存在着一些缺陷，如容易变形、老化等。目前，常见的玻璃钢制作工艺流程大体上可以分为以下步骤1.制作模具在模具上涂抹脱模剂；2.脱模剂固化后，在模具上依次铺设胶体以及若干层玻璃纤维，待其固化， 完成玻璃钢中期处理；3.玻璃钢产品制作完成后进行产品的后期处理，包括产品的切割打磨、表面的水磨处理、抛光、上蜡等。采用以上工艺制作的玻璃钢产品并不能克服其容易变形、老化、层间剪切强度低等缺点。对于如建筑、航空航天领域的客户来说，该工艺制造的玻璃钢产品远远满足不了他们的要求。故目前迫切需要一种玻璃钢及其生产方法，其对应的玻璃钢产品性能优良、不易变形、韧性强。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的第一目的是提供一种增强型玻璃钢，其性能优良、不易变形、韧性强。本发明的第二目的是提供一种增强型玻璃钢制作方法，其能够制作出的增强型玻璃钢性能优良、不易变形、韧性强。本发明公开了一种增强型玻璃钢，包括位于表面的胶衣层、位于中间的玻璃纤维层、位于底面的加强筋层；所述玻璃纤维层铺设在胶衣层上，其包括若干层玻璃纤维；所述加强筋层铺设在玻璃纤维层上，其包括若干个加强筋，以及用于包裹加强筋的若干层玻璃纤维。较佳地，所述玻璃纤维和加强筋均被树脂浸透。较佳地，所述加强筋为尼龙绳，且所述尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。一种增强型玻璃钢制作方法，包括下列步骤
51制作模具；
52依据模具制作增强型玻璃钢，所述增强型玻璃钢包括位于表面的胶衣层、位于中间的玻璃纤维层、位于底面的加强筋层；所述玻璃纤维层铺设在胶衣层上，其包括若干层玻璃纤维；所述加强筋层铺设在玻璃纤维层上，其包括若干个加强筋，以及用于包裹加强筋的若干层玻璃纤维；
S3 增强型玻璃钢的后期处理脱模，且脱模后对该增强型玻璃钢进行修整、打磨、上蜡、抛光等；
其中，S2进一步包括
521在模具上喷涂胶衣，并待其固化，完成胶衣层的制作；
522在胶衣层上铺设若干层被树脂完全浸透的玻璃纤维，并待其固化成型，完成玻璃纤维层的制作；
523在S22的基础上铺设加强筋层。较佳地，所述步骤S23进一步包括
5231在S22的固化成型后的玻璃纤维层上画出用于预埋加强筋的预埋线；
5232将若干个加强筋用树脂完全浸透，之后用滑石粉将其粘接固定在已经画好的预埋线上；并待其固化成型；
5233再次使用若干层被油脂浸透的玻璃纤维将固化后的加强筋完全包裹，并待其固化成型，完成加强筋层的制作。较佳地，所述步骤S23还包括
5234用专门的滚压工具碾过S233用玻璃纤维包裹的加强筋，保证该玻璃纤维与加强筋完全贴合。较佳地，所述加强筋为尼龙绳，且所述尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。较佳地，所述加强筋为钢条，且所述钢条的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。较佳地，所述若干个加强筋以任意方向分布设置。较佳地，步骤Sl还包括在模具上涂抹脱模剂。与现有技术相比，本发明的有益效果如下
第一，本发明的一种增强型玻璃钢采用加强筋层作为底面，对整个玻璃钢起到了一个加筋的作用，使其具有更强的抗拉强度、韧性，而不易变形，同时也不易老化，产品寿命长。第二，本发明的一种增强型玻璃钢制作方法，通过在玻璃纤维层上铺设加强筋，生产出的玻璃钢，因为有了加强筋，其对整个玻璃钢起到了一个加筋的作用，使其具有更强的抗拉强度、韧性，而不易变形，同时也不易老化，产品寿命长。
图1为本发明实施例的一种增强型玻璃钢的纵向剖面图； 图2为本发明实施例的一种增强型玻璃钢的横向剖面图3为本发明实施例的一种增强型玻璃钢制作方法的流程图； 图4为本发明实施例的一种增强型玻璃钢制作方法S2步骤的流程图； 图5为本发明实施例的一种增强型玻璃钢制作方法S32步骤的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。 实施例如图1，一种增强型玻璃钢100，包括位于表面的胶衣层3、位于中间的玻璃纤维层2、位于底面的加强筋层1。为了便于说明，本实施例假设其为一个长方体，其表面积为40mm*50mm，厚度大约为10mm。该组数据仅为便于对本发明进行说明，本发明不在该数据上作出限定。玻璃纤维层2铺设在胶衣层3上，其包括若干层的被树脂浸透的玻璃纤维。在本实施例中，玻璃纤维层2包括五层玻璃纤维。如图2，加强筋层1铺设在玻璃纤维层2上，其包括被树脂浸透的若干个加强筋 11，以及用于包裹加强筋的若干层被树脂浸透的玻璃纤维12。若干个加强筋以任意方向分布设置。在本实施例中，加强筋呈横向、纵向交错分布，仅为举例，本发明不对加强筋的分布形式作出限定。在本实施例中，加强筋层1包括七个加强筋1，每个加强筋11用三层玻璃纤维12包裹。因表面积是40mm*50mm，本发明在横向和纵向每IOmm放置一个加强筋11，横向放置四个、纵向放置三个，一共放置七个。该七个加强筋11呈横向、纵向交错分布。这里仅为举例，本发明不对此作出限定。在本实施中，加强筋为尼龙绳，且尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度 10mm，这里选用直径6mm的尼龙绳。具体实施时，加强筋的分布的形式以及分布的密度以及加强筋的尺寸要根据玻璃钢产品的形状，尺寸，以及要求的性能强度来决定，要求越高，所用的加强筋分布越密，加强筋越粗，具体的情况具体对待，只要保证加强筋在其中加强的效果最好就可以。且玻璃钢产品的各种形状，尺寸，以及要求的性能强度要具体根据客户的要求来定，相应地该增强型玻璃钢的制作也依照客户的要求来定。在本实施例中，加强筋为尼龙绳，仅为举例，具体实施时，加强筋也可以为钢条，但钢条作为加强筋不能使用于如吊顶、天花板等对重量有限制的玻璃钢产品中。本实施例中，以下提到的加强筋均为尼龙绳。本实施例假设客户要求制作上面的一款形状为长方体，其表面积为40mm*50mm，厚度大约为IOmm的增强型玻璃钢。以制作该述增强型玻璃钢为例来对本发明对应的制作方法进行说明。如图3、图4，上述增强型玻璃钢制作方法，包括下列步骤
Sl 制作模具按照客户提供的产品资料以及信息制作石膏模具，本实施例按照以上给出的形状为长方体，其表面积为40mm*50mm，厚度大约为IOmm的增强型玻璃钢的要求来制作石膏模具，制作完成后在模具表面均勻涂抹脱模剂，待脱模剂完全覆盖石膏模具表面。依据模具制作上述增强型玻璃钢
521在模具上喷涂胶衣，并待其固化，完成胶衣层的制作；
522在胶衣上铺设若干层被树脂完全浸透的玻璃纤维，并待其固化成型，完成玻璃纤维层的制作，其具体做法为待表面胶衣固化后进行第一层玻璃纤维制作；将按照符合客户要求绘制的图纸裁剪好的首层玻璃纤维铺设在胶衣层表面，使用客户要求的树脂对表面玻璃纤维进行刷涂，要求树脂将玻璃纤维完全浸透，使用刷子或毛滚筒或铁滚筒对表层玻璃纤维进行推压，排除气泡，要求表面层光滑，平整；根据客户对产品厚度或特性的要求，待表面层固化后依次铺积第二、三、四、五层玻璃纤维和树脂，使产品达到要求的厚度，要求均勻平整。S23 在S22的基础上铺设加强筋层。增强型玻璃钢的后期处理脱模后，对得到的玻璃钢产品进行表面处理，根据客户的要求(亚光、高光或者是镜面效果)，进行处理，其工序包括修整、打磨、上上光蜡、抛光寸。如图5，其中，步骤S23进一步包括
S231 在S22的固化成型后的玻璃纤维层上画出用于预埋加强筋的预埋线，具体做法为待树脂与玻璃纤维充分浸透并完成固化后，打磨玻璃纤维层2的内面以清除多余的毛刺，根据本实施例的要求，在玻璃纤维层2上横向画出四条预埋线，每条相隔IOmm;在纵向画出三条预埋线，每条相隔10mm。这里仅是本实施例的情况，具体实施时，预埋线的画法要根据产品的基本造型进行设计。预埋线的密度及长度由产品所要求的造型尺寸、强度及韧性决定，产品所要求的强度越高预埋线的密度越密，所用的加强筋就越粗；
S232:将若干个加强筋用树脂完全浸透，之后用滑石粉将其粘接固定在已经画好的预埋线上；并待其固化成型，其具体做法是以预埋线为对照切割尼龙绳，将切割完成的尼龙绳先用调好的树脂完全浸透，接着用树脂调和的滑石粉粘接固定在预埋线上，尼龙绳必须完全贴合玻璃钢反面，不能有分层或者开裂的现象，以免玻璃钢产品中有气泡的存在，从而影响玻璃钢产品的机械性能；
S233 再次使用若干层被油脂浸透的玻璃纤维将固化后的加强筋完全包裹，并待其固化成型，完成加强筋层的制作，其具体的做法是待上述尼龙绳固化后，使用玻璃纤维将尼龙绳索包裹三层，要求玻璃纤维必须与绳子完全贴合，玻璃纤维的厚度及层数根据产品的强度需求来决定，层数越多，尼龙绳的分布越密，绳子越粗，其强度越大。这里包裹尼龙绳的玻璃纤维为三层，仅为举例，本发明不对此作出限定。S234:用专门的滚压工具碾过用玻璃纤维包裹的加强筋，保证该玻璃纤维与加强筋完全贴合，其具体做法为使用刷子或毛滚筒或铁滚筒对其进行推压，排除气泡，要求表面层光滑，平整，保证玻璃纤维与加强筋之间不能有气泡的产生，因为有气泡的产生，会降低加强筋的作用，即降低加强筋对产品的限制作用。上述尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。在上述方法中，加强筋为尼龙绳，仅为举例，具体实施时，加强筋也可以为钢条，但钢条作为加强筋不能使用于如吊顶、天花板等对重量有限制的玻璃钢产品中。通过以上加工步骤就可以得到增强型玻璃钢可以承受比用传统工艺加工的玻璃钢多2到3倍的压力、拉力等，使产品在受到外力时不容易变形。改善了玻璃钢产品的性能。通过本发明提供的方法得到的玻璃钢产品，虽然外观与客户要求的产品相同，但产品的强度、韧性和抗拉能力等得到大幅提高，也使得玻璃钢产品具有更长的寿命。同时也可以拓宽材料的使用面，可以代替其他高强度金属材料，减少费用、产品的重量等。本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求
1.一种增强型玻璃钢，其特征在于，包括位于表面的胶衣层、位于中间的玻璃纤维层、位于底面的加强筋层；所述玻璃纤维层铺设在胶衣层上，其包括若干层玻璃纤维；所述加强筋层铺设在玻璃纤维层上，其包括若干个加强筋，以及用于包裹加强筋的若干层玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的一种增强型玻璃钢，其特征在于，所述玻璃纤维和加强筋均被树脂浸透。
3.根据权利要求1或2所述的一种增强型玻璃钢，其特征在于，所述加强筋为尼龙绳， 且所述尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。
4.一种增强型玻璃钢制作方法，包括下列步骤51制作模具；52依据模具制作增强型玻璃钢，所述增强型玻璃钢包括位于表面的胶衣层、位于中间的玻璃纤维层、位于底面的加强筋层；所述玻璃纤维层铺设在胶衣层上，其包括若干层玻璃纤维；所述加强筋层铺设在玻璃纤维层上，其包括若干个加强筋，以及用于包裹加强筋的若干层玻璃纤维；53增强型玻璃钢的后期处理脱模，且脱模后对该增强型玻璃钢进行修整、打磨、上蜡、抛光等；其特征在于，S2进一步包括521在模具上喷涂胶衣，并待其固化，完成胶衣层的制作；522在胶衣层上铺设若干层被树脂完全浸透的玻璃纤维，并待其固化成型，完成玻璃纤维层的制作；523在S22的基础上铺设加强筋层。
5.根据权利要求4所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，所述步骤S23进一步包括S231 在S22的固化成型后的玻璃纤维层上画出用于预埋加强筋的预埋线；S232:将若干个加强筋用树脂完全浸透，之后用滑石粉将其粘接固定在已经画好的预埋线上；并待其固化成型；5233再次使用若干层被油脂浸透的玻璃纤维将固化后的加强筋完全包裹，并待其固化成型，完成加强筋层的制作。
6.根据权利要求5所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，所述步骤S23还包括5234用专门的滚压工具碾过S233用玻璃纤维包裹的加强筋，保证该玻璃纤维与加强筋完全贴合。
7.根据权利要求4或5所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，所述加强筋为尼龙绳，且所述尼龙绳的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。
8.根据权利要求4或5所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，所述加强筋为钢条，且所述钢条的直径不超过该增强型玻璃钢的厚度。
9.根据权利要求4或5所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，所述若干个加强筋以任意方向分布设置。
10.根据权利要求4所述的一种增强型玻璃钢制作方法，其特征在于，步骤Sl还包括在模具上涂抹脱模剂。
全文摘要
本发明公开了一种增强型玻璃钢制作方法，包括下列步骤S1制作模具；S2依据模具制作增强型玻璃钢，所述增强型玻璃钢包括位于表面的胶衣层、位于中间的玻璃纤维层、位于底面的加强筋层；所述玻璃纤维层铺设在胶衣层上，其包括若干层玻璃纤维；所述加强筋层铺设在玻璃纤维层上，其包括若干个加强筋，以及用于包裹加强筋的若干层玻璃纤维；S3增强型玻璃钢的后期处理；其中，S2进一步包括S21在模具上喷涂胶衣，并待其固化，完成胶衣层的制作；S22在胶衣层上铺设若干层被树脂完全浸透的玻璃纤维，并待其固化成型，完成玻璃纤维层的制作；S23在S22的基础上铺设加强筋层。本发明制作的增强型玻璃钢较现有技术不易变形，韧性强，性能优良。
文档编号B32B3/18GK102275345SQ2011101100
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年2月28日
发明者王海杰, 顾传辉, 黄勇 申请人:恒豪国际贸易(上海)有限公司