一种玻璃钢试板及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种玻璃钢试板及其制作方法，旨在提供一种结构简单、质量轻及纵横剪切强度高的玻璃钢试板和一种制作简单、方便及品质高的所述玻璃钢试板的制作方法。所述玻璃钢试板包括由下至上依次层叠的玻璃纤维毡布（1）及若干层正交玻纤布（2），所述玻璃纤维毡布（1）与所述正交玻纤布（2）之间以及若干层正交玻纤布（2）之间均涂覆有粘接胶，若干层所述正交玻纤布（2）中至少一层在正交铺设的状态下旋转40°-50°，其余层的所述正交玻纤布（2）按正交铺设。所述玻璃钢试板的制作方法包括剪切、铺设、施压、固化等步骤。本发明应用于玻璃钢试板的【技术领域】。
【专利说明】一种玻璃钢试板及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玻璃钢试板，特别涉及一种船用玻璃钢试板，还涉及该玻璃钢试板的制作方法。
【背景技术】
[0002]玻璃钢即纤维增强复合塑料，根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料，碳纤维增强复合塑料，硼纤维增强复合塑料等。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。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小，一般在1ym以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇。
[0003]玻璃钢试板是按照规范要求，在糊制玻璃钢船之前，采用规定的玻璃钢材料、铺层要求及施工工艺制作几块玻璃钢板，送到力学试验中心去做力学试验，测试出拉伸、压缩、弯曲的强度和模量，以及树脂含量、巴氏硬度、纵横剪切强度等，检验这些强度指标是否满足规范要求，同时为今后结构设计提供有用的数据。
[0004]通常在糊制玻璃钢板时，为了施工的方便和提高材料的利用率，正交玻纤布是按0°或90°方向铺设的，这样制作出来的玻璃钢试板的纵横剪切强度比较小，一般在35-45Mpa 之间。
[0005]在按高速船规范进行结构设计时，桁材的有效腹板面积应不小于A=25.5S1P/ τ，这里的τ即是纵横剪切强度。由公式可见，τ越小，则桁材的有效腹板面积A越大，即船体强构件的尺寸越大，船体重量随之增加，对高速船的航速产生不利影响。同时因材料的增加也造成了成本的上升，所以提高试板的纵横剪切强度对玻璃钢船体的结构设计是很有好处的。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、质量轻及纵横剪切强度高的玻璃钢试板，还提供了一种制作简单、方便及品质高的所述玻璃钢试板的制作方法。
[0007]本发明所采用的技术方案是:所述玻璃钢试板包括由下至上依次层叠的玻璃纤维租布及若干层正交玻纤布,所述玻璃纤维租布与所述正交玻纤布之间以及若干层正交玻纤布之间均涂覆有粘接胶，若干层所述正交玻纤布中至少一层在正交铺设的状态下旋转40° -50°，其余层的所述正交玻纤布按正交铺设。
[0008]优选地，所述正交玻纤布设有三层，中间一层的所述正交玻纤布在正交铺设的状态下旋转45° ,其余层的所述正交玻纤布按正交铺设。
[0009]优选地，所述粘接胶为树脂胶液。
[0010]所述玻璃钢试板的制作方法包括如下步骤:
a.按照所述一种玻璃钢试板的尺寸将所述玻璃纤维毡布和若干层所述正交玻纤布剪切成块状，其中若干层所述正交玻纤布中至少一层在正交的状态下旋转40° -50°后剪切成块状；
b.在制作玻璃钢试板的下模板上涂脱模剂后，刷上树脂胶液，再将所述玻璃纤维毡布平铺在所述下模板上，所述玻璃纤维毡布铺平后再均匀涂一层树脂胶液，然后铺一层所述正交玻纤布，铺平后再均匀涂一层树脂胶液，再铺一层所述正交玻纤布，以此类推，直至达到要求的厚度为止；
c.将上模板上涂脱模剂，在下模板上放上控制好所述一种玻璃钢试板厚度的垫块，然后盖上上模板，再施加适当的压力，使上模板与垫块紧密接触为止；
d.采用室温固化或加热固化。
[0011]进一步,所述树脂胶液的重量比占所述一种玻璃钢试板的47%_53%。
[0012]进一步，所述玻璃纤维毡布和若干层所述正交玻纤布剪切成的块状要比要求制作的试板每一边大25_35mm。
[0013]所述制作方法还包括如下步骤:将产品周边不平整的部分裁切掉，以达到所要求的尺寸。
[0014]在步骤b中，在铺设所述玻璃纤维毡布和每一层所述正交玻纤布时，用毛刷或毛滚在所述玻璃纤维毡布或所述正交玻纤布上来回运动，施加压力，刮掉多余的树脂胶液。
[0015]本发明的有益效果是:由于本发明采用了旋转铺设的设计，所述玻璃钢试板包括由下至上依次层叠的玻璃纤维租布及若干层正交玻纤布，所述玻璃纤维租布与所述正交玻纤布之间以及若干层正交玻纤布之间均涂覆有粘接胶，若干层所述正交玻纤布中至少一层在正交铺设的状态下旋转40° -50°，其余层的所述正交玻纤布按正交铺设，所以，所述玻璃钢试板结构简单、质量轻，经过多次试验表明，试板的纵横剪切强度大大提高了，一般可达到55-70Mpa之间，与以前的玻璃钢试板的相比，本发明的玻璃钢试板的纵横剪切强度平均可提闻59.5%左右。
[0016]同时，所述玻璃钢试板的制作方法包括剪切、铺设、施压、固化等步骤，其制作步骤简单，制作成本低，成品效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是所述正交玻纤布2正交铺设的示意图；
图2是所述正交玻纤布2旋转45°后铺设的示意图；
图3是所述玻璃钢试板的分解示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1至图3所示，在本实施例中，所述玻璃钢试板包括由下至上依次层叠的玻璃纤维租布I及若干层正交玻纤布2,所述玻璃纤维租布I与所述正交玻纤布2之间以及若干层正交玻纤布2之间均涂覆有粘接胶，在本实施例中，所述粘接胶为树脂胶液。若干层所述正交玻纤布2中至少一层在正交铺设的状态下旋转40° -50° ,其余层的所述正交玻纤布2按正交铺设。
[0019]在本实施例中,所述正交玻纤布2设有三层，中间一层的所述正交玻纤布2在正交铺设的状态下旋转45°，其余层的所述正交玻纤布2按正交铺设。
[0020]所述玻璃钢试板的制作方法包括如下步骤:
a.按照所述一种玻璃钢试板的尺寸将所述玻璃纤维毡布I和若干层所述正交玻纤布2剪切成块状，其中三层所述正交玻纤布2中的中间一层在正交的状态下旋转45°后剪切成块状，如图2所示；
b.在制作玻璃钢试板的下模板上涂脱模剂后，刷上树脂胶液，再将所述玻璃纤维毡布I平铺在所述下模板上，所述玻璃纤维毡布I铺平后再均匀涂一层树脂胶液，然后铺一层所述正交玻纤布2，铺平后再均匀涂一层树脂胶液，再铺一层所述正交玻纤布2，铺三层所述正交玻纤布2即可,从而制成4mm厚的玻璃钢试板；
c.将上模板上涂脱模剂，在下模板上放上控制好所述一种玻璃钢试板厚度的垫块，然后盖上上模板，再施加适当的压力，使上模板与垫块紧密接触为止；
d.采用室温固化。
[0021]所述树脂胶液的重量比占所述一种玻璃钢试板的47%。
[0022]所述玻璃纤维毡布I和若干层所述正交玻纤布2剪切成的块状要比要求制作的试板每一边大30mm。
[0023]所述制作方法还包括如下步骤:将产品周边不平整的部分裁切掉，以达到所要求的尺寸。
[0024]在步骤b中，在铺设所述玻璃纤维毡布I和每一层所述正交玻纤布2时，用毛刷或毛滚在所述玻璃纤维毡布I或所述正交玻纤布2上来回运动，施加压力，刮掉多余的树脂胶液。
[0025]上述方法制作出来的玻璃钢试板经过测试后，发现其纵横剪切强度明显提高，如下表所示:...................................................................................._..................................................................................................gli 式 Ig 果汇总—_..............................................................................._................................................................................................序号 aa项目名称单&■试结栗涵试依据
I拉 ?申 S*MPa197
----GB/T1447-2005
_2__拉伸模蓄__GPa__UA__
3压缩强度MPa165
-----GB/T1448-2005
_4__g 缩模#__GPa__102__
5弯ft强度 MPa 343----GB/I1449-2005
6弯_模量GPa12.2
7树脂含堂 0O 45.0 GB/T2577-2005_8__￡氏硬.$__HBa__64 GB/T38 54-2005
9纵榻剪切强度 GPa_70.3 GB/T3355-2005
O
[0026]理论上分析，由于材料的正交性，玻璃钢的抗剪能力取决于外加剪力的方向。在XY平面(正交玻纤布经向和纬向组成的平面)内的剪切称为层间剪切，在XZ与YZ平面(Z轴垂直于XY平面)内的剪切称为纵横剪切。层间抗剪力标志着粘结剂的强度及其与玻璃纤维增强材料的粘附度，而纵横剪切强度则反映了玻璃钢构件主要受力方向的抗剪能力。
[0027]由于玻璃钢机械性能的各向异性特点，剪切性能取决于外力与弹性对称轴的相对方向，对于玻璃钢各向异性的主方向(经向和纬向)的任何偏离都使抗剪能力增加，外力作用方向与经纱成45°角时抗剪能力最大，从而中间一层正交玻纤布旋转45°铺设后使纵横剪切强度大大提高。
[0028]经过上述方法制作出来的玻璃钢试板与传统的玻璃钢试板相比，其纵横剪切强度平均提高了 59.5%，具体如下:
正交補设(按O5或905 中间一层正交玻纤布方向铺设)旋转45。铺设
序号纵横剪切强度(MPa) 纵橫剪切强度(MPa)
_I__431__705_
240.863.4
543.961.:
_4__35J__59J_
_5__372__6L7_
641367.4
7__492__7L9_
8383_70_
平均__41.18__65JI_
, 中间一层正交玻纤布旋转45:铺设后，纵横剪切结论
__强度平均ft高了 59.57%:_
O
[0029]本发明应用于玻璃钢试板的【技术领域】。
[0030]虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
【权利要求】
1.一种玻璃钢试板，包括由下至上依次层叠的玻璃纤维毡布(I)及若干层正交玻纤布(2)，所述玻璃纤维毡布(I)与所述正交玻纤布(2)之间以及若干层正交玻纤布(2)之间均涂覆有粘接胶，其特征在于:若干层所述正交玻纤布(2)中至少一层在正交铺设的状态下旋转40° -50°，其余层的所述正交玻纤布(2)按正交铺设。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢试板，其特征在于:所述正交玻纤布(2)设有三层，中间一层的所述正交玻纤布(2)在正交铺设的状态下旋转45°，其余层的所述正交玻纤布(2)按正交铺设。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃钢试板，其特征在于:所述粘接胶为树脂胶液。
4.一种如权利要求1所述的一种玻璃钢试板的制作方法，其特征在于:所述制作方法包括如下步骤: a.按照所述一种玻璃钢试板的尺寸将所述玻璃纤维毡布(I)和若干层所述正交玻纤布(2)剪切成块状,其中若干层所述正交玻纤布(2)中至少一层在正交的状态下旋转40° -50°后剪切成块状； b.在制作玻璃钢试板的下模板上涂脱模剂后，刷上树脂胶液，再将所述玻璃纤维毡布(I)平铺在所述下模板上，所述玻璃纤维毡布(I)铺平后再均匀涂一层树脂胶液，然后铺一层所述正交玻纤布(2)，铺平后再均匀涂一层树脂胶液，再铺一层所述正交玻纤布(2)，以此类推，直至达到要求的厚度为止； c.将上模板上涂脱模剂，在下模板上放上控制好所述一种玻璃钢试板厚度的垫块，然后盖上上模板，再施加适当的压力，使上模板与垫块紧密接触为止； d.采用室温固化或加热固化。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:所述树脂胶液的重量比占所述一种玻璃钢试板的47%-53%。
6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:所述玻璃纤维毡布(I)和若干层所述正交玻纤布(2)剪切成的块状要比要求制作的试板每一边大25_35mm。
7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:所述制作方法还包括如下步骤:将产品周边不平整的部分裁切掉，以达到所要求的尺寸。
8.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于:在步骤b中，在铺设所述玻璃纤维毡布(I)和每一层所述正交玻纤布(2 )时，用毛刷或毛滚在所述玻璃纤维毡布(I)或所述正交玻纤布(2)上来回运动，施加压力，刮掉多余的树脂胶液。
【文档编号】B32B7/12GK104191732SQ201410445230
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】晏志清, 舒李华 申请人:广东江龙船舶制造有限公司