玻璃纖維強(qiáng)化塑膠及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種玻璃纖維強(qiáng)化塑膠及其制造方法，特別是有關(guān)于一種利用第一 改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂及/或第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂進(jìn)行構(gòu)件灌注的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠 及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高附加價(jià)值的游艇生產(chǎn)，往往伴隨著較高的技術(shù)含量，由于對(duì)成品表面的品質(zhì)呈 現(xiàn)的要求較為嚴(yán)苛，所以游艇業(yè)花費(fèi)很多時(shí)間與成本來(lái)達(dá)到高規(guī)格的表面品質(zhì)。螺紋印 (print through)的現(xiàn)象是成品表面可觀察到規(guī)律的內(nèi)部纖維、芯材溝槽、加強(qiáng)材等紋路故 命名之，其發(fā)生的原因?yàn)闃?shù)脂在固化過(guò)程中因?yàn)閺?fù)合材料本身為非均質(zhì)材料。非均質(zhì)材料 導(dǎo)致的收縮不均勻所衍生的現(xiàn)象，而游艇業(yè)常用的樹(shù)脂，其固化機(jī)制皆會(huì)伴隨著相當(dāng)大的 收縮情形，并且無(wú)有效的阻擋機(jī)制能有效解決。由于此現(xiàn)象由來(lái)已久，且截至目前為止業(yè)界 仍無(wú)完全避免的方法，故若能克服此問(wèn)題將是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
[0003] 然而目前復(fù)合材料游艇的制造，不論在國(guó)內(nèi)或國(guó)外的廠家，都同時(shí)遭遇復(fù)合材料 積層板表面產(chǎn)生螺紋印現(xiàn)象（Print through phenomenon)的困擾，且并未有完全有效的改 善方法，而螺紋印現(xiàn)象所形成的表面缺陷，會(huì)造成表面反射影像明顯的扭曲與模糊。若此 現(xiàn)象在船廠中發(fā)生，則廠家必須將發(fā)生螺紋印現(xiàn)象的區(qū)塊磨除，重新進(jìn)行膠殼的噴布。若是 交船后才發(fā)生，則需要派人赴國(guó)外解決，或者支付船主在國(guó)外的修繕費(fèi)用，無(wú)論是哪一種狀 況，都會(huì)造成船廠的成本增加，或者商譽(yù)受損。
[0004] 玻璃纖維強(qiáng)化塑膠（FRP)于模具上離模后表面的膠殼會(huì)呈現(xiàn)出樹(shù)脂收縮的狀況， 主要的原因?yàn)椴ＡЮw維強(qiáng)化塑膠的強(qiáng)度建立過(guò)程中，樹(shù)脂會(huì)產(chǎn)生收縮，由于玻璃纖維強(qiáng)化 塑膠為非均質(zhì)材料，收縮呈現(xiàn)的圖案會(huì)依據(jù)玻璃纖維強(qiáng)化塑膠內(nèi)部的組成而定。
[0005] 因此，便有需要提供一種玻璃纖維強(qiáng)化塑膠及其制造方法，以解決前述的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可控制螺紋印在可接受的范圍之內(nèi)的玻 璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法。
[0007] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，包括下列步驟： 提供一模具，該模具包括一模穴；設(shè)置一積層于該模穴內(nèi)；設(shè)置一導(dǎo)流裝置于該積層上；設(shè) 置一真空袋于該導(dǎo)流裝置上，并覆蓋該模穴，使該導(dǎo)流裝置、該積層密封于該真空袋及該模 具之間；注入一樹(shù)脂于該模穴內(nèi)；以及加熱該樹(shù)脂；其中該樹(shù)脂為一第一改質(zhì)型乙烯基酯 樹(shù)脂及/或一第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂，該第一改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂包括有：樹(shù)脂混合物、 硬化劑及聚合反應(yīng)起始劑，其中該樹(shù)脂混合物包括有由下列化學(xué)式1所表示的改良型環(huán)氧 樹(shù)脂，以及稀釋劑
[化學(xué)式1]
上述化學(xué)式1中，n為0至300的整數(shù)；Q及L分別選自
，其中&與1?2分別為氫原子或甲基；M選自氫原子、
，其中&與1?2分別為氫原子或甲基；以及A選自下列所構(gòu)成的群組：
，其中&與R 5分別為氫原子或碳數(shù)1至4的烷基，以及各個(gè)苯環(huán)上的取代基分別為 氫原子、碳數(shù)1至4的烷基或鹵素；該第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂包括有：樹(shù)脂混合物；硬 化劑；以及聚合反應(yīng)起始劑，該樹(shù)脂混合物包括有：至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，其選自下列所構(gòu) 成的群組：雙酷A(bisphenol A)環(huán)氧樹(shù)脂、雙酷F(bisphenol F)環(huán)氧樹(shù)脂、多官能環(huán)氧 基（Multifunctional epoxy resin)環(huán)氧樹(shù)脂、酷醛型（Novolac)環(huán)氧樹(shù)脂、溴化型環(huán) 氧樹(shù)脂（Brominated type epoxy resin)、鄰-甲酯酸型（Cresol-Novolac)環(huán)氧樹(shù)脂以 及橡膠增韌型環(huán)氧樹(shù)脂；以及至少一種不飽和化合物，其選自下列所構(gòu)成的群組：不飽和 聚醋樹(shù)脂、乙烯基醋樹(shù)脂、苯乙?。⊿tyrene)、對(duì)-乙烯基甲苯（p-vinyltoluene)、二氯 苯乙?。╠ichlorostyrene)、2_甲基_2_丙稀酸_2_徑乙基醋磷酸醋（2-Hydroxyethyl methacrylate phosphate)、丙稀酸醋（acrylate)、甲基丙稀酸醋（methacrylate)、 鄰苯二甲酸二稀丙醋（Diallyl phthalate)、己二醇二丙稀酸醋（Hexamethylene diacrylate)、三丙二醇二丙稀酸醋（Tripropylene Glycol Diacrylate，TPGDA)、三聚 氰酸三稀丙醋（Triallyl cyanurate)、三徑甲基丙烷三甲基丙稀酸醋（trimethylol propane trimethacrylate, TMPTMA)、三徑甲基丙烷三丙稀酸醋（trimethylol propane triacrylate, TMPTA)、甲基丙稀酸縮水甘油醋（Glycidyl Methacrylate)、稀丙基縮水甘油 釀（Allyl glycidyl ether)以及環(huán)己燒乙稀單氧化物（Cyclohexane vinyl monoxide) 〇
[0008] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，其中加熱該樹(shù)脂至攝氏溫度30度至120 度之間。
[0009] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，其中該導(dǎo)流裝置包括一離模布。
[0010] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，更包括下列步驟：設(shè)置一膠泥于該真空 袋及該模具之間。
[0011] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，其中注入該第一改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂及 /或該第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂于該模穴內(nèi)之步驟之前，更包括下列步驟：抽取該模穴內(nèi) 部的空氣。
[0012] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，其中設(shè)置該積層于該模穴內(nèi)之步驟包 括：設(shè)置一芯材及一纖維材于該模穴內(nèi)，且該纖維材包覆該芯材而形成該積層。
[0013] 上述中的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法，其中該積層為一芯材或一纖維材。
[0014] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明再提供一種玻璃纖維強(qiáng)化塑膠，包括：一積層；以及一第 一改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂及/或一第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂，混合于該芯材及該纖維材，該 第一改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂及該第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂，如上所述。
[0015] 本發(fā)明的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠及其制造方法主要是利用第一改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂 及/或第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂進(jìn)行構(gòu)件灌注。主要應(yīng)用于大型纖維復(fù)合材料件真空灌注 產(chǎn)品，具有優(yōu)異的表面平整性。其樹(shù)脂的特性具有長(zhǎng)膠化時(shí)間，短硬化時(shí)間，低放熱量，高 玻璃轉(zhuǎn)化溫度以及低收縮，同時(shí)對(duì)于玻璃纖維與碳纖維具有優(yōu)異的含浸性。利用第一改質(zhì) 型乙烯基酯樹(shù)脂及/或第二改質(zhì)型乙烯基酯樹(shù)脂進(jìn)行灌注后，再進(jìn)行加熱后硬化作業(yè)，并 借由控制加熱的溫度來(lái)確立樹(shù)脂強(qiáng)度已建立，樹(shù)脂收縮所展現(xiàn)的螺紋印在可接受的范圍之 內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法流程圖。
[0017] 圖2~圖5為本發(fā)明的一實(shí)施例的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造流程的剖面示意圖。
[0018] 附圖標(biāo)記說(shuō)明： 110 模具； 111 模穴； 120 芯材； 130 纖維材； 140 真空袋； 141 導(dǎo)流裝置； 142 真空抽氣孔； 143 樹(shù)脂注入孔； 150 膠泥； 160 真空抽氣管； 170 樹(shù)脂注入管； 180 樹(shù)脂； 181 箭頭； 200 虛線(xiàn)箭頭； 300 玻璃纖維強(qiáng)化塑膠； 步驟 S100~S110。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0020] 圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的制造方法流程圖。該玻璃纖維強(qiáng) 化塑膠的制造方法包括下列步驟： 步驟S100 :提供模具。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2,在本步驟中，該模具110包括一模穴111，該模 穴111即為之后玻璃纖維強(qiáng)化塑膠的部份外形。
[0021] 步驟S102 :設(shè)置積層于模穴內(nèi)。在本步驟中，積層可為一芯材及/或一纖維材所 組成，即表示，設(shè)置于模穴111內(nèi)的積層可為該芯材120、該纖維材130或者該芯材120與該 纖維材130的組合。本實(shí)施例中，該積層為該纖維材130包覆該芯材120所組成。該芯材 120的材質(zhì)可為發(fā)泡材料或木質(zhì)材料，該纖維材130可為碳纖維、玻璃纖維或克維拉纖維。 該纖維材130的編織形態(tài)可為平織、緞織或斜紋編織或針織材料。
[0022] 步驟S104 :設(shè)置導(dǎo)流裝置于積層上。在本步驟中，該導(dǎo)流裝置141可為一導(dǎo)流樹(shù) 脂網(wǎng)，其主要是幫助樹(shù)脂的流動(dòng)。該導(dǎo)流裝置141可包括一離模布，該離模布在樹(shù)脂灌注的 過(guò)程中，能讓樹(shù)脂流過(guò)，而且在灌注完成后又能夠容易的被拆除，然后在導(dǎo)流樹(shù)脂網(wǎng)可先設(shè) 置樹(shù)脂注入管170及真空抽氣管160。
[0023] 步驟S106 :設(shè)置真空袋于該導(dǎo)流裝置上，并覆蓋模穴111。在本步驟中，在該真空 袋140的四周利用膠泥150粘貼該模具110上。該真空袋140的里面具