1 概述
長期以來，在化工、石油、醫(yī)藥和食品等工業(yè)部門中，控制、輸送介質管路上的耐腐蝕閥門一般都采用不銹鋼、搪瓷、硅鐵、陶瓷和聚四氟乙烯等耐腐蝕材料，玻璃鋼是近 50 多年來發(fā)展迅速的一種復合材料。玻璃鋼是以玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結劑的增強塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等。由于玻璃鋼相對其他材料具有更加優(yōu)良的耐化學介質腐蝕性，玻璃鋼制管道和閥門已得到廣泛應用。一般的不銹鋼閥門在高溫鹽酸和酸堿交替條件下是不能使用的，在價格上玻璃鋼閥門只有相同尺寸不銹鋼閥門的 1/3 左右。
2 分析
目前國內玻璃鋼球閥所用材料的基體樹脂大多采用改性酚醛樹脂，增強纖維一般都采用短切纖維。這樣的玻璃鋼球閥只能在 PN6 的工況下使用，大大限制了應用范圍，使玻璃鋼優(yōu)良的耐腐蝕性能得不到允分發(fā)揮。為了滿足各行業(yè)日益增長的閥門使用需求和各種嚴酷苛刻使用環(huán)境的需要，必須對現有玻璃鋼閥門的材料及制作工藝進行改進，使其適用于更高壓力范圍。本文首先對連續(xù)玻璃纖維增強玻璃鋼的材料力學性能進行試驗研究，在已知玻璃鋼材料性能參數的基礎上導出玻璃鋼球閥的設計要點。
3 球閥材料選用
目前國內用于制造閥門的玻璃鋼基體材料主要以環(huán)氧和酚醛兩類樹脂（包括其改性品種，如：聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛、二甲苯甲醛樹脂改性酚醛、環(huán)氧酚醛等）為主，聚醋玻璃鋼閥和改性峽喃樹脂玻璃鋼閥也有少量生產。作為增強材料的玻璃纖維也形式各異，但限于模壓成型工藝，主要采用短切纖維增強形式。短玻纖增強的復合材料性能不高，各種玻璃鋼閥的工作溫度上限一般為 120~140℃，工作壓力為 0.8~1.0MPa。這個工作壓力范圍僅相當于低壓區(qū)的工作壓力范圍。
本文介紹的球閥用玻璃鋼是采用連續(xù)玻璃纖維布作增強體，用乙烯基醋樹脂（vinyl Ester Resins）作為基體材料的復合材料。連續(xù)玻璃纖維布增強的玻璃鋼具有抗沖擊強度好，蠕變小，耐熱性好，成型收縮小等優(yōu)點。與玻璃鋼管道應用條件相類似，乙烯基樹脂的耐溫、耐腐蝕和加工性能好，常應用于化工設備的防腐保護。而采用連續(xù)玻璃纖維布取代傳統(tǒng)的短切纖維作為增強材料可以大大提高玻璃鋼中玻璃纖維的百分含量和增強效果。玻璃纖維是玻璃鋼的主要承力部分，玻璃纖維含量的提高將意味著玻璃鋼整體力學性能的提升。
4 材料力學性能試驗
