3.1　原材料

3.1.1　增强材料

增强材料采用玻璃纤维无捻粗纱，其技术要求应符合GB/T 18369—2008。该类无捻粗纱的要求主要是短切性好、抗静电、浸透快、分散性好等。这些要求实际上和喷射成型用无捻粗纱的要求基本相同，所不同的是对于要求生产透光玻璃钢平板或波纹板时，对浸润剂的要求极为严格，首先要求浸润剂必须要赋予玻璃纤维无捻粗纱良好的短切性、分散性、抗静电性；还必须同时满足在相应树脂基体中完全的溶解性，不留可见痕迹，这是获得透光玻璃钢制品的必要条件。与此同时，还必须考虑到制品长期使用的耐老化性能。因此，这类浸润剂是相当复杂的。最好采用不饱和聚酯树脂水乳液为主体，加入A-174偶联剂以及不影响浸润速度的润滑剂等组分。

表3-1列出了巨石集团有限公司生成的表面涂覆硅烷基浸润剂的透明板材用无碱玻璃纤维合股无捻粗纱的品种、性能及应用。

①巨石集团有限公司2012年资料。

3.1.2　基体树脂

3.1.2.1　不饱和聚酯树脂

连续制板成型工艺用不饱和聚酯树脂按产品性能可分为普通型（CB）、透光型（TB）、阻燃型（F1氧指数为30%，F2氧指数为26%）和阻燃透光型。

（1）普通型不饱和聚酯树脂　部分厂家树脂的物化性能见表3-2。

①数据来源于该公司2015年复合材料展览会产品说明书。

不饱和聚酯树脂胶液配方见表3-3。

（2）透光型不饱和聚酯树脂　透光型不饱和聚酯树脂固化后，树脂的折射率与玻璃纤维的折射率相近，因此它与无碱玻璃纤维可以制成透光玻璃钢。普通的不饱和聚酯树脂固化后浇铸体的折射率都高于无碱玻璃纤维的折射率，它们不能用作透光型波纹板树脂，除非降低它们的折射率。一般有两种方法：一是调整交联剂，即添加折射率低的甲基丙烯酸甲酯；二是调整二元醇或二元酸的品种，以降低整个树脂的折射率。

①含有甲基丙烯酸甲酯透光树脂　因为每种聚酯树脂的固含量都有所规定，所以要想把聚酯树脂的折射率调整到接近玻璃纤维的折射率，一定要添加折射率低于苯乙烯的另外一种交联剂，如甲基丙烯酸甲酯，调整它的百分含量就可能达到所要求的折射率，195 ⋕ 聚酯树脂就是添加了甲基丙烯酸甲酯，而使它的浇铸体折射率达到1.5480，与无碱玻璃纤维的折射率一致，成为早期常用的一种优良的透光型波纹板用树脂。但是这类树脂的最大缺点是，操作工人不喜欢甲基丙烯酸甲酯的气味，因此现在较少使用。透光不饱和聚酯树脂胶液配方见表3-4。

②无甲基丙烯酸甲酯透光树脂　采用不同品种的二元醇和二元酸及其用量同样也可以降低树脂的折射率。

a.增大顺丁烯二酸的量可以降低树脂折射率，但同时也增加了它的反应活性及收缩率，要给予适当考虑。

b.二元醇中对于降低树脂折射率的效果，是二乙二醇>丙二醇>乙二醇，因此作为透光型波纹板树脂一般都不使用乙二醇。

当前采用的透光型树脂一般都不含有甲基丙烯酸甲酯。

我国国家标准规定的透光型波纹板可见光透光率见表3-5。

透光树脂主要用来制造透光波纹板，其基本性能见表3-6。

注：树脂含量不低于60%，树脂的固化度不低于82%。

（3）阻燃型不饱和聚酯树脂　用作连续板成型的阻燃树脂有两种：反应型和添加型。它们的液体树脂性能同样要满足成型工艺的要求，除此之外，用它们制成的波纹板的氧指数，一级（Z1）不小于30%，二级（Z2）不小于26%。

另外还有含有卤族元素的苯酐，如四溴苯酐、四氯苯酐等，用它们可以合成阻燃型不饱和聚酯树脂，使其氧指数有大幅度提高（表3-7）。

（4）阻燃透光型不饱和聚酯树脂　至于阻燃透光型不饱和聚酯树脂也是采用两种方法：一是添加型，即添加既有阻燃效果又能降低树脂折射率的阻燃剂；二是反应型，即采用既有阻燃效果又能降低树脂折射率的二元醇或二元酸，通过化学反应，合成符合要求的阻燃型透光波纹板树脂。

①添加型阻燃透光树脂　目前所使用的阻燃剂绝大多数是卤素衍生物或含锑阻燃剂等。这里介绍的是添加甲基膦酸二甲酯（DMMP）磷系阻燃剂，用作机制波纹板添加型阻燃透光树脂。DMMP为无色或淡黄色透明液体，折射率（25℃）为1.4110±0.0005。它的折射率与甲基丙烯酸甲酯的接近，所以用它同样可以将树脂的折射率调低，而接近玻璃纤维的折射率，从而可以得到添加型阻燃透光树脂。至于DMMP加入量对氧指数、透光率的影响，添加多少比较理想，添加了DMMP之后液体树脂、树脂浇铸体及玻璃钢的性能以及液体树脂的储存期，下面分别介绍。

a. DMMP添加量与玻璃钢氧指数的关系　树脂的氧指数大小取决于DMMP的添加量，加入量越多则氧指数越大，在100质量份树脂中分别加入不同量的DMMP，其玻璃钢的氧指数和液体树脂的折射率（25℃）见表3-8。

b. DMMP添加量对玻璃钢透光率的影响　波纹板的透光率与固化后树脂的折射率有直接关系，而DMMP的添加量影响着液体树脂的折射率，也影响着固化后树脂的折射率，当DMMP的添加量从8份增至18份时，液体树脂25℃的折射率由1.5251降至1.5139（见表3-8），也就是说随着DMMP量的增加，固化后树脂的折射率也随之下降，当它与玻璃纤维的折射率接近时，玻璃钢透光率达到最大值。若DMMP的量加入过多，固化树脂的折射率低于玻璃纤维的折射率，这时玻璃钢的透光率也随之下降。

c.DMMP加入量的确定　由上面的叙述可知DMMP的加入量影响着波纹板的阻燃性能，同时也影响着波纹板的透光性能，加入量大，氧指数提高了，加入量过多，则透光率反而下降。按国标规定，阻燃2级的氧指数不低于26%，DMMP可加入13份，此时波纹板的透光率相对较大。

d.树脂和玻璃钢性能　当不饱和聚酯树脂内添加了13份DMMP之后，调节其他性能，以满足机制波纹板树脂的要求，其性能指标见表3-9。这种树脂的浇铸体性能见表3-10。再用450g/m2玻璃纤维毡三层增强该树脂，常温成型玻璃钢，测得的性能见表3-11，其中测透光率的板的厚度为1.2mm。

e.储存期试验　为探究添加有DMMP膦酸酯的树脂的稳定性如何，是否会过早地发生质量变化，进行了如下试验：将盛有1kg添加型阻燃树脂的塑料瓶放在室温下，每隔一定时间取样测试黏度和反应活性。数据见表3-12。

从上述数据可见，在三个月保质期内，黏度的增加和凝胶时间的缩短是明显的。说明DMMP的加入缩短了树脂的储存期，值得注意。不过，树脂放在塑料瓶内是最差的储存条件，一般放在金属桶内效果要好得多。

②反应型阻燃透光树脂　部分连续板成型反应型阻燃透光树脂性能见表3-13。树脂浇铸体性能见表3-14。

①2015年该公司复合材料展览会产品说明书。

①资料来源于该公司2015年复合材料展览会产品说明书。

3.1.2.2　丙烯酸类树脂

（1）甲基丙烯酸树脂　甲基丙烯酸树脂的主要原料是甲基丙烯酸甲酯。透光率可达92%（可见光）。这类树脂透紫外线能力强，能透过300μm光波达70%以上。折射率（D光源）为1.491，折射率温度系数（D光源）为1.3×10-4/℃。

（2）改性甲基丙烯酸树脂　由于甲基丙烯酸树脂的折射率为1.491，与玻璃纤维的折射率（1.512～1.544）相差很大。为了提高树脂的折射率，改善玻璃钢的透明性和降低成本，把折射率高（1.58～1.60）的乙烯基芳香族化合物单体与甲基丙烯酸甲酯按一定的比例混合共聚，使获得的树脂折射率和玻璃纤维一致，调整两种单体的比例，可以使树脂的折射率适用于玻璃纤维。

3.1.3　表面防护材料和防老剂

3.1.3.1　薄膜

（1）标称20μm的美国DuPont公司Melinex301薄膜（通用型，隔热型，无烟型）。

（2）标称20μm的美国Garware薄膜（阻燃型，经济型）。

（3）标称20μm的美国DuPont公司Melinex389薄膜（耐用型）。

（4）表面涂覆标称100μm的美国silmar公司所生产的防紫外线胶质具有超强的耐候和耐腐蚀性能力（耐气候型，网状型）。

3.1.3.2　光稳定剂

光稳定剂品种非常多，选用了三个品种UV-41（企业编号）、UV-329[2-（2'-羟基-5'-叔辛基苯基）苯并三唑]和UV-P[2-（2'-羟基-5'-甲基苯基）苯并三唑]，采用不同量添加在不饱和聚酯树脂透光玻璃钢中，然后进行自然老化试验，试验数据见表3-15和图3-1。