玻璃鋼，學名纖維增強塑料，俗稱FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纖維增強復合塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體，以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料，稱為玻璃纖維增強塑料，或稱為玻璃鋼，不同于鋼化玻璃。根據采用的纖維不同分為玻璃纖維增強復合塑料（GFRP），碳纖維增強復合塑料（CFRP），硼纖維增強復合塑料等。纖維增強復合材料是由增強纖維和基體組成。纖維（或晶須）的直徑很小，一般在10μm以下，缺陷較少又較小，斷裂應變約為千分之三十以內，是脆性材料，易損傷、斷裂和受到腐蝕。基體相對于纖維來說，強度、模量都要低很多，但可以經受住大的應變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。玻璃鋼是近五十多年來發展迅速的一種復合材料。玻璃纖維的產量的70%都是用來制造玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之別。其生產工藝有手糊成型技術、噴射成型技術等。玻璃鋼質輕而硬、不導電、性能穩定、機械強度高、回收利用少、耐腐蝕，其性能參數有抗拉強度、屈服強度、受拉彈性模量、極限伸長、熱膨脹系數、密度等。
玻璃鋼作為結構材料出現于1942年，美國軍方用手糊工藝制成的玻璃鋼制作雷達天線罩。中國于1958年成功壓制第一塊玻璃鋼板。目前，玻璃鋼以各種形式應用于各類土木與建筑結構工程中，形成了從原材料、成型工藝、成型設備到性能測試等較完整的工業體系。
發展歷史
世界
1942年，美國軍方用手糊工藝制成的玻璃鋼制作雷達天線罩，玻璃鋼首次作為結構材料出現。
20世紀50至60年代，玻璃鋼開始用于民用建筑和橋梁結構中，均為手糊工藝制成。1961年的一座英國教堂的尖頂采用了玻璃鋼；1968年英國工程師用玻璃鋼板和鋁制骨架建造了一個穹頂、建成一座全玻璃鋼折板結構倉庫；1970年，英國建成一座玻璃鋼連續梁的人行天橋。此后至20世紀末，玻璃鋼在工程結構中的應用越來越多，但這些應用大多數都是附屬性、臨時性的構件，而非作為結構材料使用，其優越性能沒有得到充分發揮。
20世紀末21世紀初，尤其是美國北嶺地震和阪神大地震后，玻璃鋼等纖維增強復合材料加固補強混凝土結構技術在工程中得到良好應用，隨著該技術在世界各地的推廣發展，玻璃鋼等纖維增強復合材料的優越性能被工程界逐漸認可，開始以各種形式應用于各類土木與建筑結構工程中。20世紀初至今，隨著玻璃纖維、合成樹脂等原材料產業的發展和各種新技術新設備的涌現，玻璃鋼工業得到長足進步，形成了從原材料、成型工藝、成型設備到性能測試等較完整的工業體系。
中國
中國于1958年成功壓制第一塊玻璃鋼板，開始探索在混凝構件中用玻璃纖維束代替鋼筋，標志著中國玻璃鋼工業正式誕生。
此后，玻璃鋼在結構工程中的應用與研究逐漸增多。1972年，在云南省建造一個直徑為44m的球形玻璃鋼雷達天線罩；1982年，在北京密云建成一座跨徑20.7m的玻璃鋼蜂窩箱梁公路橋，是世界上第一座纖維增強復合材料公路橋。
20世紀末至今，中國玻璃鋼在生產技術、產品種類、生產規模等方面已形成較為完善的工業體系，工藝技術及裝備與國際同步，產品種類齊全，標準化體系和研發生產測試體系不斷完善，從業人員不斷增多，產品應用領域不斷擴大。
原理與性能
形成原理
玻璃鋼由玻璃纖維及其制品與合成樹脂制成，根據其樹脂材料的不同可分為聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等。玻璃鋼中玻璃纖維是主要受力材料，高強輕質，性能突出，可提高復合材料低溫抗沖擊性及剛度，減少聚合物基體的低溫收縮；沒藥樹基體將纖維粘結在一起，起到保擴纖維的作用，當復合材料受到載荷時，聚合物基體通過剪切作用均勻的將應力分配給纖維，使纖維受力均勻，形成所需要的制品或構建形狀。
性能指標
玻璃鋼中玻璃纖維的性能參數有比重、拉伸強度、彈性模量、熱脹系數、延伸率、比強度、比模量等；樹脂基體的性能參數有熱變形溫度、拉伸強度、延森率、壓縮強度、彎曲強度、彎曲模量等；玻璃鋼的性能參數有抗拉強度、屈服強度、受拉彈性模量、極限伸長、熱膨脹系數、密度等。
性能
玻璃鋼質輕而硬、不導電、性能穩定、機械強度高、回收利用少、耐腐蝕。對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用到化工防腐的各個方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
聚酯玻璃鋼的性能
聚酯玻璃鋼品種很多，是國內使用最多的一個種類，按聚酯品種可分為鄰苯型、間苯型、雙酚型及丙烯酸型。雙酚型及丙烯酸聚酯玻璃鋼有較好的耐酸、耐堿性能、不耐氧化性能，使用溫度不宜過高。
環氧玻璃鋼的性能
環氧玻璃鋼的物理力學性能、耐腐蝕性能與使用固化劑的品種有密切關系。ep原始狀態粘度低，流動性好，可更好的浸潤纖維表面形成完整的結合界面；固化后固化物具有良好的力學性能，粘結強度大，常用作纖維增強復合材料基體材料。研究表明，因MFE-2環氧乙烯基玻璃鋼比189不飽和聚酯玻璃鋼的酯基密度較低，在海洋環境中具有更好的耐久性。樹脂分子鏈上的酯基在海水環境中會發生水解反應、收紫外光攻擊而分解，還會吸附水分子，使分子鏈斷裂，破壞玻璃鋼。
酚醛玻璃鋼的性能
研究表明，酚醛玻璃鋼密度小，機械強度高，與聚酯玻璃鋼相比具有更高的強度、更低的密度、更好的耐高溫性能。酚醛玻璃鋼燃點較高，屬于難燃材料，在劇烈燃燒時表面產生碳化結構阻礙材料進一步燃燒，與聚酯玻璃鋼相比防火性能更好、毒性相對更低。
生產工藝
手糊成型技術與自動疊層成型技術
手糊成型技術是用不飽和聚酯、ep等室溫固化的熱固性樹脂，將玻璃纖維及其織物等增強材料粘結在一起的一種無壓或低壓成型技術，主要工序是在涂有脫模劑的模具上，交替地刷或噴一層樹脂膠液，然后鋪一層纖維增強材料，如此重復操作，直至達到產品尺寸要求。我國有90%以上的FRP產品是手糊法生產的，手糊法的特點是用濕態樹脂成型，設備簡單，費用少，一次能糊10m以上的整體產品。缺點是機械化程度低，生產周期長，質量不穩定。其他有纏繞法、層壓法等。
自動疊層成型技術可代替手工疊層技術，通過應用先進的控制軟件和機器人系統來完成增強材料的浸膠和鋪疊。
噴射成型技術
噴射成型技術是從手糊成型工藝發展而來，利用噴槍將玻璃纖維切斷、噴散，使纖維和霧化的樹脂膠液在空間混合后，噴射到模具上，然后用壓壓實，固化而得制品。
模壓成型技術、片狀模塑料和團狀模塑料成型工藝
模壓成型技術是將模壓料預熱、預成型后，裝入已預熱并涂有脫模劑的模具中，壓制后脫模，經過修飾得到成品。
片狀模塑料和團狀模塑料成型工藝是短纖維增強熱固性樹脂的模壓料，成型加工時無須進一步預固化、干燥以去除揮發分或經過其它加工步驟加熱模具，在足以使材料能夠流動、壓實而又不太大的獲力條件下模壓。
反應注塑成型技術
反應注塑成型技術是將液體沒藥樹經過計量混合后注入模具中，在模具中發生化學變化并固化成一定形狀的制品 。
拉擠成型技術、纏繞成型技術與拉擠——纏繞復合成型技術
拉擠成型技術是將浸漬過樹脂膠液的連續玻璃纖維束或布帶，通過成型模具模塑成型，在模具中或加熱爐中進行固化，在牽引機構拉力作用下，連續拉拔出無限長度的玻璃鋼型材的方法。
纏繞成型技術是將經過表面處理的連續玻璃纖維合股毛紗或玻璃布帶浸漬樹脂膠液后，連續地纏繞在模芯上或內襯上，然后經加熱固化或常溫固化，脫除模芯，即得制品。
拉擠——纏繞復合成型技術是在拉擠工藝的固化成型之前的適當環節之間引入纏繞工藝，構成一個以拉擠工藝為主，纏繞工藝為輔的復合材料成型系統。
擠出、注射成型工藝、樹脂傳遞模塑成型技術
擠出成型是用雙螺桿擠出機，將增強粒料經口模連續擠出并固化成型而得產品。注射成型是將增強粒料通過料筒加熱軟化后，在一定壓力下注射到閉合的模具型腔中固化而成制品。
樹脂傳遞模塑成型技術是從注射成型工藝和濕法鋪層工藝中演變而來的一種新的復合材料成型技術，是將預促進樹脂在一定條件下，注入預先鋪設好增強材料的封閉模腔中的玻璃纖維增強塑料成型技術。
應用領域
玻璃鋼可應用于基礎工程、建筑與結構、陸上交通運輸、船艇、工業設備等領域。
建筑行業
建筑與結構領域中結構加固補強、建筑模板、墻板、配筋混凝土、橋面板、路面等領域對具有輕質、高強、耐腐蝕性能的玻璃鋼需求不斷增大。
鐵路與海上運輸領域
隨著交通運輸業的發展，玻璃鋼在汽車、高鐵、地鐵上的應用也越來越廣泛。其在汽車領域的應用由車身殼體、硬頂、天窗大燈反光板等車身部件逐步向前端支架、保險杠骨架等結構件和發動機氣門罩蓋、進氣歧管等功能件方向發展。高速列車機車車頭、車內裝修裝飾件等部件大多采用玻璃鋼材料。
隨著漁業的發展和現代科技的進步，玻璃鋼漁船作為一種新型的船舶材料和設計方式，因其輕量化、耐腐蝕、維護成本低等優點，在漁業領域引起了廣泛的關注和應用，逐漸取代傳統的金屬船體。通常35m以下的船艇選擇復合材料做艇體和上部結構；35至100m的船艇選擇金屬做艇體，上部結構采用復合材料。產品涵蓋漁船、游艇、帆船等上百個品種。
工業設備領域
玻璃鋼作為工業設備材料，產品主要有各類拉擠型材、格柵等。目前中國主要的拉擠產品有門窗、格柵型材、梯子、電纜橋架等，產品已出口歐洲、美國等地區，成套技術與設備已出口澳大利亞、南非等地區。
管、罐制品為基礎工程領域的典型代表，中國已經具備玻璃鋼FW工藝管、夾砂管、高壓管的全套生產技術，玻璃鋼頂管制造關鍵技術與施工技術滿足了城市改造的需要。
其他應用領域
登上月球的宇航員們，他們身上背著的微型氧氣瓶，也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易，不銹不爛，不需油漆。
發展趨勢
節能減排和海洋開發工作對眾多工業建筑結構的耐腐蝕性能、產品輕量化提出更高要求；災害頻發、緊急情況頻現對應急工程結構提出更快、更強的要求。這些性能改進以及需求增加，將推動玻璃鋼在防控防爆、防腐結構、特種結構、大跨、高層、懸索結構、橋梁結構、建筑外墻、保溫裝飾、海洋工程、水利工程和交通工程中的應用。
2023年6月28日，農業農村部漁業漁政管理局發布的《2022全國漁業經濟統計公報》顯示，中國有漁船51.1萬艘，玻璃鋼漁船占比2%，玻璃鋼漁船體量較小，還未面臨報廢和拆解的環保挑戰，但隨著中國玻璃鋼漁船大型化與數量增長，將帶來環境污染與資源浪費問題。玻璃鋼報廢漁船的不正當處置所帶來的環境污染風險，也許會成為影響玻璃鋼漁船推廣應用的一大硬傷。廢舊玻璃鋼的回收是一個跨領域的挑戰，需推行全生命周期管理，加大政府政策支持，緊密聯系纖維復合材料產業鏈上、下游企業和科研初構，加大研發復合廢料高值化回收技術的力度，實現對我國纖維復合材料報廢產品、服役期滿產品、邊角廢料等的高值化回收利用及產業化推廠。
適應量產、快速成型、環保要求的熱塑性復合材料不斷發展，使用玻璃鋼等相關材料替代傳統鋼鐵材料以實現汽車輕量化，在汽車應用上的不斷加大。
全球趨勢下，原輔材料朝著高性能化方向發展已成為行業發展的趨勢和要求，將推動中國玻璃鋼行業技術進步、裝備升級,不斷開發出高性能復合材料產品，帶動整個行業的發展。
參考資料 >
舟山船舶工程研究中心玻璃鋼游艇設計項目順利通過中國船級社測試.m.toutiao.com.2022-05-30