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    我國玻璃鋼拉擠工藝產品應用及現狀
    發布時間:2014/12/16 15:33:29

    一、概述
       拉擠成型工藝是將浸透膠液的連續無捻粗紗、氈、帶或布等增強材料,在牽引力的作用下,通過模具加熱擠拉成型、固化,連續不斷地生產長度不限的玻璃鋼型材。
     
        2008 年,拉擠成型工藝用不飽和聚酯樹脂消費量4 萬噸,過氧化物消費量約為 600 噸。拉擠成型工藝是玻璃鋼成型工藝中的一種特殊工藝,適于生產各種斷面形狀的玻璃鋼型材, 如棒、管、實體型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材等。其優點是:
     1、生產過程連續進行,制品質量穩定,重復性好;
     2、增強材料含量可根據要求進行調整,產品強度高;
     3、能夠調整制品的縱向強度和橫向強度,滿足不同的使用要求;
     4、能夠生產截面形狀復雜的制品,滿足特殊場合使用的要求;
     5、制品具有良好的整體性,原材料的利用率高;
     6、設備的投資費用低。


    二、拉擠工藝用原材料
    1、樹脂基體
      在拉擠工藝中,應用最多的是不飽和聚酯樹脂,還有環氧樹脂、乙烯基樹脂、熱固性甲基丙烯酸樹脂、改性酚醛樹脂、阻燃性樹脂等。
     (1)不飽和聚酯樹脂
      用作拉擠的基本上是鄰苯和間苯型。間苯型樹脂有較好的力學性能、堅韌性、耐熱性和耐腐蝕性能。目前國內使用的較多的是鄰苯型,因其價格較間苯型有優勢,但質量因生產廠家不同差距較大,使用時要根據不同的產品慎重選擇。
     (2)乙烯基樹脂乙烯基樹脂具有較好的綜合性能,可提高耐化學性能和耐水解穩定性。
     (3)環氧樹脂
      環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,具有優良的力學性能、高介電性能、耐表面漏電、耐電弧,是優良絕緣材料。
     (4)酚醛樹脂
      它是最早的一類熱固性樹脂。具有突出的瞬時耐高溫燒蝕性能,目前酚醛樹脂已成功應用在拉擠成型工藝中。
    2、增強材料
       拉擠工藝用的增強材料主要是玻璃纖維及其制品,如無捻粗紗、玻璃纖維氈等。為了滿足制品的特殊性能要求,可用芳綸纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維及玄武巖纖維等。
    (1)玻璃纖維
      用于拉擠工藝的玻璃纖維主要有無堿、中堿和高強玻璃纖維。
       玻璃纖維制品的品種有:
    ①無捻粗紗
      無捻粗紗有并股紗和直接紗,線密度為 1100 (1200)號到4400(4800 )號。要求:成帶性好;退解性好;張力均勻;線密度均勻;浸透性好。
    ②玻璃纖維氈片
       短切氈要求:面積質量均勻;短切原絲、粘 c 結劑分布均勻;適中的干氈強度;優良浸透性。用于強度要求不太高的制品。
      連續氈增強效果較短切氈好。要求同上。
     表面氈起到表面修飾作用和耐酸性。
      縫合氈不含粘結劑,浸透性能好,價格較低。
      ③玻璃纖維縫編織物可以增加制品的抗張強度及抗彎強度;減輕制品的重量;制品表面平整光滑。
      ④組合玻璃纖維增強材料,可調整制品的橫向和縱向強度。
    (2)碳纖維
       多用于要求強度高、重量輕的制品,一般與乙烯基和環氧樹脂配用。
    3、輔助材料
     (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)/TRIGONOX C
     BPO (過氧化苯甲酰)PERKADOX CH-50,PERKADOX CH-50X,PERKADOX CH-50L
     TBPO (過氧化異辛酸叔丁酯)/TRIGONOX 21S
     BPPD(過氧化二碳酸二苯氧乙基酯)
     PERKADOX 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。
     (2)環氧樹脂固化劑
       常用的有酸酐類、叔胺、咪唑類固化劑。
     (3)著色劑
       拉擠中的著色劑一般以顏料糊的形式出現。
    (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。
    (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。
    (6)其它
      在拉擠生產中還須根據制品的特殊要求和工藝需要添加一些其它輔助材料,大致有:
      偶聯劑——可以增加增強材料與樹脂之間粘合強度,提高玻璃鋼的性能,改善界面狀態,有利于制品的耐老化、耐應力及電絕緣性能。常用的有硅烷偶聯劑。
      阻聚劑——在夏天的生產中膠料常會發生自聚,可以適當添加,以延長適用期。常用的阻聚劑有:a- 甲基苯乙烯、對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚。
      增韌劑——具有降低玻璃鋼脆性和提高玻璃鋼抗沖擊性能。常用的增韌劑有苯乙烯類、聚烯烴類和苯二甲酸酯類。一般用于環氧樹脂的拉擠生產中。
      稀釋劑——可以降低樹脂粘度,改善樹脂對增強材料、填料等的浸潤性;控制固化時的反應熱;延長樹脂固化體系的適用期;填料用量增加,降低成本。不飽和聚酯用的稀釋劑主要是苯乙烯、a- 甲基苯乙烯、甲基丙烯酸單體等。酚醛樹脂用稀釋劑主要是酒精、丙酮等溶劑。環氧樹脂用稀釋劑有鄰苯二甲酸二丁酯、含有環氧基團的低分子化合物等。
      抗氧劑——能抑制或減緩高分子材料自動氧化反應速度。主要有二芳基仲胺、對苯二胺、酮胺、醛胺、單酚、烷基化多酚及硫代雙酚等。
       光穩定劑——能夠抑制或減弱光降解作用,提高聚合物和復合材料耐光性能的物質,由于大多數光穩定劑都吸收紫外光,所以習慣上把這類物質稱為紫外線吸收劑。主要有水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類、受阻胺類及有機鎳絡合物等。
      熱穩定劑——能防止和減少聚合物在加工和使用過程中受熱而發生降解或交聯,延長玻璃鋼使用壽命。常用的有鹽基類、脂肪酸皂類、有機錫化合物、復合型熱穩定劑。
       阻燃劑——能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰傳插。最常用的和最重要的是阻燃劑是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。

     

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