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      拉擠成型典型工藝應用及解析(二)

      作者:中國玻璃纖維復合材料信息網來源:中國玻璃纖維復合材料信息網 瀏覽次數: 日期:2019年9月5日 10:47

      成型模具的作用是實現坯料的壓實、成型和固化。模具截面尺寸應考慮樹脂的成型收縮率。模具長度與固化速度、模具溫度、制品尺寸、拉擠速度、增強材料性質等有關,一般為6001200mm。模腔光潔度要高以減少摩擦力,延長使用壽命,易于脫模。通常用電加熱,對高性能復合材料采用微波加熱。模具人口處需有冷卻裝置,以防膠方格布液過早固化。浸膠工序主要掌握膠液相對密度(黏度)和浸漬時間。其要求和影響因素與預浸料相同。

       

        固化成型工序主要掌握成型溫度、模具溫度分布、物料通過模具的時間(拉擠速度),這是拉擠成型工藝的關鍵工序。在拉擠成型過程中,預浸料穿過模具時產生一系列物理的、化學的和物理化學的復雜變化,迄今仍不很清楚。大體上講按照預浸料通過模具時的狀態,可把模具分成三個區域。增強材料以等速穿過模具,而樹脂則不同。在模具入口處樹脂的行為近似牛頓流體,樹脂與模具內壁表面處的黏滯阻力減緩了樹脂的前進速度,并隨離模具內表面距離的增加,逐漸恢復到與纖維相當的水平。

       

        預浸料在前進過程中,樹脂受熱發生交聯反應,黏度降低,黏滯阻力增加,并開始凝膠,進入凝膠區。逐漸變硬,收縮并與模具脫離。樹脂與纖維一起以相同的速度均勻向前移動。在固化區受熱繼續固化,并保證出模時達到規定的固化度。固化溫度通常大于膠液放熱峰的峰值,并使溫度、凝膠時間和牽引速度相匹配。預熱區溫度應較低,溫度分布的控制應使固化放熱峰出現在模具中部靠后些,脫離點控制在模具中部。三段的溫差控制在2030℃,溫度梯度不宜過大。還應考慮固化反應放熱的影響。通常三個區域分別用三對加熱系統來控溫。

       

        牽引力是保證制品順利出模的關鍵。牽引力的大小取決于產品與模具間的界面剪應力。剪應力隨牽引速度的增加而降低,并在模具的入口處、中部和出口處出現三個峰值。人口處的峰值是由該處短切氈樹脂的黏滯阻力產生的。其大小取決于樹脂黏性流體的性質、入口處溫度及填料含量。在模具內樹脂黏度隨溫度升高而降低,剪應力下降。隨著固化反應的進行,黏度及剪應力增加。第二個峰值與脫離點相對應,并隨牽引速度的增加,大幅度降低。第三個峰值在出口處,是制品固化后與模具內壁摩擦而產生的,其值較小。牽引力在工藝控制中很重要。要使制品表面光潔,則要求脫離點處的剪應力(第二個峰值)小,并且盡早脫離模具。牽引力的變化反應了制品在模具中的反應狀態,并與纖維含量、制品形狀和尺寸、脫模劑、溫度、牽引速度等有關。

       

        拉擠成型玻璃鋼用主要原材料

       

        樹脂基體

       

        拉擠成型玻璃鋼主要采用不飽和聚酯樹脂和乙烯基酯樹脂,其他樹脂也用酚醛樹脂、環氧樹脂、甲基丙烯酸等樹脂。近年來由于酚醛樹脂具有防火性等優點,現在國外已開發出適合拉擠成型玻璃鋼用的酚醛樹脂,稱第二代酚醛樹脂,已推廣使用。除熱固性樹脂外,根據需要也選用熱塑性樹脂。

       

        纖維增強材料

       

        拉擠成型玻璃鋼所用的纖維增強材料,主要是E玻璃纖維無捻粗紗居多,根據制品需要也可選用C玻璃纖維、S玻璃纖維、T玻璃纖維、AR玻璃纖維等。此外,為了聚力復材特殊用途制品的需要也可選用碳纖維、芳綸纖維、聚酯纖維、維尼綸等合成纖維。為了提高中空制品的橫向強度,還可采用連續纖維氈、布、帶等作為增強材料。

       

        輔助材料

       

       ?。?/span>1)引發劑

       

        引發劑的特性通常用活性氧含量、臨界溫度、半衰期來表示。

       

        目前常用的引發劑有:

       

        MEKP(過氧化甲乙酮)

       

        TBPB(過氧化苯甲酸叔丁酯)

       

        BPO(過氧化苯甲酰)

       

        Lm-P(拉擠專用固化劑)

       

        TBPO(過氧化異辛酸叔丁酯)

       

        BPPD(過氧化二碳酸二苯氧乙基酯)

       

        P-16[過氧化二碳酸雙(4—叔丁基環已酯]

       

        實際應用中很少有用單組分的,通常都是雙組分或三組分按不同的臨界溫度搭配使用。

       

       ?。?/span>2)環氧樹脂固化劑

       

        常用的有酸酐類、叔胺、咪唑類固化劑。

       

       ?。?/span>3)著色劑

       

        拉擠中的著色劑一般以顏料糊的形式出現。

       

       ?。?/span>4)填料

       

        填料可以降低制品的收縮率,提高制品的尺寸穩定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無光性等;有效的調節樹脂粘度;可滿足不同性能要求,提高耐磨性、改善導電性及導熱性等,大多數填料能提高材料沖擊強度及壓縮強度,但不能提高拉伸強度;可提高顏料的著色效果;某些填料具有極好的光穩定性和耐化學腐蝕性;可降低成本。選擇填料的粒度最好要有個梯度,以達到最佳,的使用效果?,F在也有對填料進行表面處理來加大用量。

       

       ?。?/span>5)脫模劑

       

        脫模劑具有極低的表面自由能,能均勻浸濕模具表面,達到脫模效果。優良的脫模效果是保證拉擠成型工藝順利進行的主要條件。

       

        早期的拉擠成型工藝是用外脫模劑,常用的有硅油等。但用量很大且制品表面質量不理想,現已采用內脫模劑。

       

        內脫模劑是將其直接加入到樹脂中,在一定加工溫度條件下,從樹脂基體滲出擴散到固化制品表面,在模具和制品之間形成一層隔離膜,起到脫模作用。

       

        內脫模劑一般有磷酸酯、卵磷酸、硬脂酸鹽類、三乙醇胺油等。其中以硬脂酸鋅的脫模效果較好。在拉擠生產中,人們通常更愿意使用在常溫下為液體狀的內脫模劑。目前市售的內脫模劑多為伯胺、仲胺和有機磷酸酯與酯肪酸的共聚體的混合物。

      所屬類別: 行業新聞

      該資訊的關鍵詞為:方格布,短切氈,聚力復材,樹脂 

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