[科普中国]-玻璃钢安全帽

玻璃钢安全帽是以不饱和特种聚脂树脂和无碱高强度玻璃纤维布为原料，采用现代化的工艺方法和严格的检测手段研制而成，具有强度高，绝缘性能好，耐高温，耐水、酸、碱、油及化学腐蚀等特点。适用于矿山、石油化工、冶炼、高温等多种行业。

优点玻璃钢(Fiberglass Reinforced Plastics，简称FRP ）安全帽材质优点：

轻质高强

相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。

耐腐蚀性能好

FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

电性能好

是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。

热性能良好

FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。

可设计性好

①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。

②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。

工艺性优良

①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。

②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性1。

缺点玻璃钢（Fiberglass Reinforced Plastics，简称FRP ）安全帽材质不足之处。

弹性模量低

FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。

可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。

长期耐温性差

一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。

老化现象

老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。

层间剪切强度低

层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。

结构特点及材质 1、帽壳的材质：

HDPE（低压聚乙烯）：综合性能好，价格低，适合于一般作业场所使用。

ABS（工程塑料）：一般在高档安全帽中使用，强度高，抗老化，耐腐蚀，制作安全帽外形漂亮美观，性能优良，适合管理层使用。采用进口奇美头盔专用ABS709生产的安全帽，虽价格较高，但质量性能大大优于国产ABS生产的安全帽。

玻璃钢：刚性强，耐高温，耐腐蚀，适合于炼钢、井下、矿山等特殊作业中使用。

其它：橡胶料、纸胶料以及竹子、藤、柳条等材料制作的安全帽。

2、帽衬：

塑料衬：全部用塑料注射成型，戴用稳定性好，调节方便，但舒适性较差。

棉（化纤）织带衬：综合了塑料衬和棉（化纤）织带衬的优点，戴用舒适，稳定性好，调节方便。

3、帽壳与帽衬的连接方式：

插接：帽衬上的塑料挂卡，插入帽壳插座内形成紧密配合连接。 栓接：用棉质绳或化纤绳将帽壳和帽衬栓绳连接为一体的方式。

铆接：用塑料钉或铆钉将帽壳和帽衬连接为一体的方式，一般塑料钉连接可拆卸，易于清洗或更换帽衬，而且有良好的绝缘性能，建议首选2。

防护作用当作业人员头部受到坠落物的冲击时，利用安全帽帽壳、帽衬在瞬间先将冲击力分解到头盖骨的整个面积上，然后利用安全帽各部位缓冲结构的弹性变形、塑性变形和允许的结构破坏将大部分冲击力吸收，使最后作用到人员头部的冲击力降低到4900N以下，从而起到保护作业人员的头部的作用。安全帽的帽壳材料对安全帽整体抗击性能起重要的作用。

标志和包装1.每顶安全帽应有以下四顶永久性标志：

A.制造厂名称、商标、型号；

B.制造年、月；

C.生产合格证和验证；

D.生产许可证编号。

2.安全帽出厂装箱，应将每顶帽用纸或塑料薄膜做衬垫包好再放入纸箱内。装入箱中的安全帽必须是成品。

3.箱上应注有产品名称、数量、重量、体积和其他注意事项等标记。

4.每箱安全帽均要附说明书。

标准国家对安全帽实行了工业生产许可证管理和安全标识管理。GB2811-2007《安全帽》标准是强制性执行的标准。安全帽产品的生产企业必须通过主管部门的体系审 查和认可，必要的环境条件和设施，产品检验设备、质量管理人员、检验人员、技术人员和生产人员，组织生产的能力，质量管理和控制的能力，出厂检验的能 力。企业生产的每一批产品必须经抽样检验合格后才能出厂。

应注意的问题1.使用之前应检查安全帽的外观是否有裂纹、碰伤痕及、凸凹不平、磨损，帽衬是否完整，帽衬的结构是否处于正常状态，安全帽上如存在影响其性能的明显缺陷就及时报废，以免影响防护作用。

2.使用者不能随意在安全帽伤拆卸或添加附件，以免影响其原有的防护性能。

3.使用者不能随意调节帽衬的尺寸，这会直接影响安全帽的防护性能，落物冲击一旦发生，安全帽会因佩戴不牢脱出或因冲击后触顶直接伤害佩戴者。

4.佩戴者在使用时一定要将安全帽戴正、戴牢，不能晃动，要系紧下颚带，调节好后箍以防安全帽脱落。

5.不能私自在安全帽伤打孔，不要随意碰撞安全帽，不要将安全帽当板凳坐，以免影响其强度。

6.经受过一次冲击或做过试验的安全帽应作废，不能再次使用。

7.安全帽不能在有酸、碱或化学试剂污染的环境中存放，不能放置在高温、日晒或潮湿的场所中，以免其老化变质。

8.应注意在有效期内使用安全帽，植物枝条编织的安全帽有效期为2年，塑料安全帽的有效期限为2年半，玻璃钢（包括维纶钢）和胶质安全帽的有效期限为3年半，超过有效期的安全帽应报废3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学