| 材料类别 | 核心作用 | 常见类型及特性 | 占比范围 |
|---|---|---|---|
| 基体树脂 | 粘结增强材料与填充料,形成整体结构 | - 不饱和聚酯树脂:成本低(占比 60% 以上),固化快,但耐老化性一般 - 环氧树脂:粘结力强,耐腐蚀性好,成本高(比聚酯高 30%),适合高要求场景 - 乙烯基酯树脂:耐酸碱性能优异(优于聚酯),成本中等 | 20%-40% |
| 增强材料 | 提升复合材料的力学强度(抗折、抗压) | - 短切玻璃纤维:分散性好,成本低,适合模压工艺,占比 30%-50% - 连续玻璃纤维(纱 / 布):强度更高(抗折强度比短切高 40%),但成型复杂 - 碳纤维:强度顶尖(比玻璃纤维高 2 倍),但成本极高(仅用于特殊场景) | 30%-60% |
| 填充料 | 调节密度、降低成本,改善成型性 | - 石英砂:硬度高,提升耐磨性,占比 5%-20% - 碳酸钙:降低成本,但过量会削弱强度(建议≤10%) - 粉煤灰:工业废料回收,环保但需控制粒度(≤100 目) | 10%-30% |
| 助剂 | 优化成型过程与产品性能 | - 固化剂:引发树脂交联(如过氧化甲乙酮,添加量 1%-3%) - 增韧剂:改善脆性(如邻苯二甲酸二丁酯,添加量 5%-10%) - 偶联剂:增强纤维与树脂粘结(硅烷偶联剂,添加量 0.5%-2%) - 颜料:调节颜色(如钛白粉,添加量 1%-3%) | 1%-10% |
原理:将混合好的材料(树脂 + 纤维 + 填充料)放入金属模具,通过加热加压(温度 100-150℃,压力 10-20MPa)使材料固化成型。
产品密度高(无气泡),强度均匀(抗折强度偏差≤5%);
可一次成型复杂结构(如肋条、锁扣),无需二次加工。
模具成本高(单套模具 10-50 万元),适合批量生产;
单模生产周期长(30-60 分钟 / 块),效率低于拉挤。
生产效率极高(连续生产,速度 1-5 米 / 分钟);
纤维定向排列,轴向强度高(轴向抗折强度比模压高 20%)。
只能生产截面一致的长条形产品(如平板、矩形条),无法做复杂结构(如肋条);
横向强度低(垂直于牵引方向易断裂)。
模具简单(可用玻璃钢或木材制作,成本≤1 万元),适合小批量、定制化产品;
无需大型设备,初期投入低。
人工操作导致质量波动大(气泡率高,可达 5%-10%),强度偏差≥15%;
生产效率极低(1-2 块 / 天),树脂用量大(成本反而高 10%-20%)。
问题:纤维未完全浸润树脂会导致 “干斑”,受力时易断裂(强度下降 30% 以上)。
控制:模压工艺中需提前将树脂加热至 40-50℃(降低粘度),拉挤工艺中调整浸渍槽树脂浓度(粘度 500-1000cps),手糊工艺需用辊筒压实排除气泡。
不饱和聚酯树脂:模压温度 120-140℃,时间 30-40 分钟,压力 10-15MPa(压力不足会导致密度低);
环氧树脂:模压温度 140-160℃,时间 40-60 分钟,压力 15-20MPa(温度不足会固化不完全,强度衰减快)。
石英砂需过 100 目筛(颗粒直径≤0.15mm),否则会刺破纤维;
填充料需与树脂预混合(用高速搅拌机搅拌 10-15 分钟),避免局部聚集(聚集处易成为应力集中点)。
需待产品完全固化(树脂固化度≥90%)后脱模,过早脱模会导致变形(如翘曲),可通过 “巴氏硬度计” 检测(硬度≥40 时脱模)。
追求高强度 + 高稳定性:选 “环氧树脂 + 连续玻璃纤维 + 模压成型”,适合车行道;
追求低成本 + 高效率:选 “不饱和聚酯树脂 + 短切玻璃纤维 + 拉挤成型”,适合人行道;
小批量定制:手糊成型可应急,但需接受性能波动。