玻璃纤维成份和性能

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1、玻璃纤维行业基本概念：玻璃纤维成份和性能生产玻璃纤维的基本原料是：石英砂、腊石、石灰石、白云石，为了熔化以上物质，还要加入硼酸和萤石作助熔剂。玻璃纤维按所含Na2O成分的多少分三类：无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维中含有SiO255~57%,Al2O310~17%,CaO12~25%,MgO0~8%,B2O38.5%，Na2O0.5%。中碱玻璃纤维Na2O含量为12%，高碱玻璃纤维Na2O含量为15%，其它成分一样，含量稍微变动。从性能上看，无碱、中碱、高碱玻璃纤维其强度依次降低、耐久性依次变差、绝缘性依次减弱，只是耐酸性依次

2、增强。无碱玻璃纤维多用于增强和绝缘材料，高碱玻璃纤维多用于稀酸环境，如蓄电池隔板、电镀槽、酸贮罐、酸过滤材料等，中碱玻璃纤维因价格优势在中国得到普遍使用。玻璃纤维与金属相比具有高强度、耐腐蚀、透光性和绝缘性好等特点。玻璃纤维生产工艺生产玻璃纤维常用的方法有两种：池窑法直接拉丝、球法坩锅拉丝。池窑法直接拉丝是将矿物原料磨细配制送入单元窑,用重油燃烧加热熔化物料后直接拉丝，具有产量大、质量稳、能耗低的特点，球法坩锅拉丝是从市场上购进玻璃球然后再通过电加热熔化拉丝，所用坩锅有陶土坩锅、全铂坩锅、代铂坩锅之分，前者只能用平板碎玻璃生产高碱玻璃纤维，全铂坩锅

3、能耐高温且能制出干净纯净玻璃纤维，但单炉需铂铑合金3~4公斤，造价昂贵，现在主要用代铂坩锅，即熔化部分为耐高温陶土材料，拉丝漏板用铂銠合金材料，单炉用贵金属0.6公斤既可，节省造价，但质量不如全铂坩锅，适合我国。球法坩锅拉丝所用漏板为50~800孔，单丝直径在9微米以下，一般需经过加捻纺织后制成各种玻璃纤维制品，此法能耗大、质量不稳定，但非常灵活，可补充池窑拉丝的一切空白。池窑拉丝用漏板为800~4000孔，单丝直径在11微米以上。5单丝用浸润剂涂油保护后集束成原丝，如果用于增强塑料则必需涂覆偶联剂。浸润剂的作用是：A浸润保护作用B粘结集束作用C防

4、止玻璃纤维表面静电荷的积累D为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性E使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性，五种性能使下游复合材料是有理想的物理、力学、化学、电学以及耐老化等应用性能。偶联剂是让无机玻璃材料与有机树酯材料很好地结合在一起，它们决定着玻璃纤维的技术含量和使用方向。玻璃纤维浸润剂分为增强型浸润剂、纺织型浸润剂和增强型浸润剂三大类。其配方根据下游要求各不相同。玻璃纤维制品玻璃纤维制品可分为无纺制品和织纺制品两大类，前者包括无捻直接粗纱和各种玻璃纤维毡如原丝短切毡、连续毡、针刺毡、复合毡等，后者可通过机织、编织、针织、缝编等手段制成各种用途

5、的玻璃纤维材料：原丝退解成无捻纱，加捻成单股纱，再合股成纱线，继续合股可制成缆线或绳索，变形加工可制成膨体纱，以上纱、线、绳即可单独应用又可借助纺织技术做成各种片状或立体织物，以满足多种场合下的工业需要。纺织制品品种多，附加值高，但用量少，只占玻纤制品总量的20%左右，其中又以方格布为主，占三分之二。单根丝用直径（微米）量化,纱和线用线密度tex(一公里的克重)量化,片状物用“克/平方米”和厚度（毫米×1000）量化。玻璃纤维的增强性能复合材料由三部分组成：增强相、基体相、界面相。基体相是一种连续相材料，它把改善材料性能的增强材料固化结成一体，并起

6、到传递应力的作用，主要包括树脂、金属、陶瓷、水泥等几大类。增强相起承受应力负荷和显示功能的作用，主要包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、钢丝等。界面相决定着增强相和基体相的结合力，是复合材料设计的重要技术因素和功能实现因素。玻璃钢是最常见也是用量最大的一种复合材料，国外称玻璃纤维增强塑料，其基体相是高分子树脂，如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂等；增强相是各种质地和型号的玻璃纤维制品，如玻璃纤维方格布、短切毡、连续毡、缠绕纱等。界面相通过浸润剂、偶联剂及各种助剂实现，如石蜡、淀粉等保护剂、硅烷类偶联剂等。5纤维玻璃纤维增强塑料（FRP）

7、的生产成本=原料成本+复合成本。其中原料成本，由于石化工业的发达使合成树脂成本在不断下降和玻璃纤维池窑拉丝的发展使玻璃纤维成本也在不断下降，但是，由于技术原因使得复合成本高于原料成本，造成复合材料生产成本过高。玻璃纤维增强塑料可靠性较差也是由于复合技术原因造成的，主要表现在玻璃纤维与合成树脂分布不均匀，合成树脂含量很难准确控制，复合界面不良，力学结构不佳，所以亟需技术创新加以突破。纵观复合材料发展50余年历史，始终沿着后期复合道路发展，未有突破，要想使复合材料产生质的飞跃，必须突破常规复合机理，采用高新技术在玻璃纤维新生态下进行早期复合，这就是中国

8、人发明的“玻璃纤维复塑丝及玻璃纤维复塑异型材”所倡导的复合材料发展新理念。在玻璃纤维熔化拉丝过程，利用玻璃纤维的余热和表面