第六节 玻璃钢成型工艺条件
一、玻璃纤维对SMC成型工艺的性能要求与环境条件
SMC玻璃钢成型工艺，在美国应用最广。主要用于汽车工业中的外壳、底盘、保险杠、扰流板、电气工业中的高压开关柜、建筑水箱板等。在SMC成型工艺的玻璃钢制品中，玻纤含量可达30%，对SMC的性能要求如下。
1.极好的集束性及极低的溶解性
适当的浸透性。要求纱线集束性极好，溶解性低。这样能在SMC片材生产过程中能保证黏度很大的树脂糊能垂直穿透厚度较大的短切玻纤堆积层。如纱线集束不良，在苯乙烯中溶解度高，遇树脂糊即开纤，则树脂糊很难穿透，造成中间有白丝层。无树脂浸渍。同时纱线在树脂糊中开纤早，则在模压时纤维不能随树脂流动，造成纤维分布不均，中间多，边缘几乎无玻纤。这要求浸润剂主成膜剂的不溶物含量大于90%，纱线无单丝化倾向，易于成型。
2.硬挺度高
最好要大于160mm，国外某些SMC用纱硬挺度到180mm。这要求浸润剂膜硬度及强度高，同时浸润剂的固含量高，有时可达13%，以保证纱线含油率在1.5%以上。
3.优良的切割性，纱线刚性好，静电少
成带性最小，在保证每股纱线力均匀的前提下，每股纱能分散开平行排列。这样保证了在机组上易散开，沉降后分散均匀。如要进一步提高纱线的切割性及集束性，也可在配方中添加0.2%～1%的聚氨酯乳液。配方中主要成膜剂为交联型PVAc乳液，在乳液合成中添加了交联单体，也可在浸润剂配方中外加交联剂。在成膜时由于交联剂作用形成大分子网状结构，提高了膜的刚度及强度，同时也使其不溶于苯乙烯中。配方中使用复合偶联剂也是为提高纱线的刚度。SMC纱原丝筒烘干时温度要高，一般达135℃，时间要超过10h，以保证成膜剂交联反应充分进行。
二、玻璃钢成型工艺对使用玻纤生产条件
玻璃钢成型工艺的改革和提升，传统的敞开式手糊成型工艺在向抽真空灌注成型工艺和低压力的RTM工艺（LRTM）发展，从而带动了无卷曲的强化的玻璃纤维工程织物的产生，这种工程织物包括无黏合剂、缝编短切连续原始毡、复合毡，单向、双轴、双偏、纵向三轴、横向三轴、四轴等编织布，是纤维设计提出的结构性玻璃纤维增强材料。
复合毡是玻璃纤维多层复合物，在拉挤工艺中，选择在0°方向粗纱的基础上复合其他各可选方向粗纱及复合毡，就可以得到预期力学性能的制品。表面毡的使用可以提高制品的外观质量，还能提高拉挤速度并降低模具损耗。表面毡根据用途可以选纤维毡，也可以是化纤表面。
国内多元化FRP成型工艺对玻璃纤维的要求不一，具体到一个产品来讲，除了采用玻纤增强树脂后保证其足够的强度外，还要满足其工艺成型要求，这里简述各种FRP成型工艺用纱的要求。
①国内拉挤FRP产量在12万吨，其中玻璃纤维用量达到4万吨。无碱无捻粗纱是一种最基本的拉挤用增强材料，为拉挤产品提供了优异的纵向强度。在生产时，它裹携着其他增强材料一同进入模腔，同时向大部分增强材料如连续毡、缝编织物等提供浸渍所需的树脂。
②SMC是一种用树脂浸渍短切玻璃纤维、填料及增稠剂组合的一种预成型材料。SMC纱要有极好的集束性、极低的溶解性和适当的浸透性。纱线集束性好，溶解性低，在SMC片材生产中能被树脂垂直穿透；此外，浸润剂膜的硬度和强度高，提高SMC纱的硬挺性，硬挺度一般要大于160mm。在SMC片材压制中常常出现白丝，主要是浸润剂中成膜剂不可溶/可溶比例低，造成纱的集束性低。克服这种现象是提高成膜剂中不可溶/可溶的比例，要求一般在85/15。
③国内BMC产品主要为低压电气开关匣、灯罩及市政工程产品，其应用面广量大，产量达到18万吨左右，短切玻纤用量在5万吨左右。BMC用纱为电气级短切纤维，非受力制品用C短切纤维。要求玻纤经原始筒烘干后直接短切，经短切后保持良好集束性，不开纤、端面整齐、流动性好、抗静电。BMC用短切纱的纤维长度一般在3～12mm范围内。
编织物将各平行的纤维层安置在各元件设计需求的负载方向上；同时短切毡、纤维带或其他材料也可加入各层平行纤维之间或其表面，各层的纤维精密编织之后就被固定于同一布匹。这种简单的技术带来了极大的益处，可以满足FRP结构设计最佳性能的要求。
三、手糊工艺的设计条件
优秀的手糊雕塑作品需要有良好的设计基础，如玻璃钢雕塑的设计应考虑到其材料与工艺的特点。玻璃钢工艺易于成型优美的流线型制品，可以突出作品的现代和时代感，在设计时可优先采用圆弧状与流线型。另外由于玻璃钢具有轻质高强的优点，可以制作动感强而支撑面积小的作品。有时玻璃钢雕塑需后涂装胶衣表层，由于胶衣具有自流平性，同时固化时在表面张力的作用下胶衣层有一定的拉平作用，该情况下不适宜表现细致的纹理。这些在设计时应给予考虑。
玻璃钢雕塑的原模可用泥来塑造，一般塑模由专业人员完成。雕塑工作完成后，经过自然干燥，具有一定的强度后，就可进行玻璃钢雕塑模具制作了。因此，作为手糊工艺的设计人员必须具备有良好的设计基础，为手糊工艺的设计创造良好的条件。