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酚醛树脂及其复材成型5

2021-07-01 来源:哈尔滨农业机械网
酚醛树脂及其复材成型5 拉挤成型工艺是1种重要的复合材料成型工艺,最常用的基体树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基酯,近来环氧树脂、酚醛树脂也被用于拉挤工艺。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,从理论上讲拉挤成型工艺比较简单。所用增强材料的种类较为广泛,可以使用纤维状的,也可以使用编织物或毡状的,其组分可以是玻璃纤维,也可以是芳纶纤维、碳纤维或其他纤维材料的okmart.com。增强材料通常采用连续的喂人方法,例如采用无捻粗纱纱团,从纱架上连续喂人纤维的方法。拉挤成型时,纤维首先穿过与玻璃钢制品尺寸相同的热成型模,然后进入拉引机构。在纱架与成型模之间,设有1个胶槽,其中放置有预先配制好的树脂,纤维浸渍树脂后经导向装置进行排布,而后进入成型模。

2、拉挤成型工艺
在不饱和聚酯树脂拉挤成型工艺中,由于采用了活性稀释剂苯乙烯,它本身可起到交联剂的作用,因而在拉挤成型模内不会产生挥发性的物质。但酚醛树脂是1种缩聚树脂,在树脂链增长或交联过程中,将会产生出水分子。由于拉挤成型模腔温度经常在100℃以上,因而酚醛树脂固化过程中,水蒸汽如何排出,这是酚醛拉挤工艺需要解决的技术关键问题。其次酸性催化剂能通过铬镀层的微孔侵蚀钢质拉挤模具,这也是酚醛树脂在拉挤成型工艺方面的应用较晚的原因之一。

(1)酚醛缩聚反应放出水分,对拉挤工艺所产生的影响
早在20世纪80年代初期,欧洲一些酚醛生产厂商就开始研制酸催化的酚醛树脂,其固化温度约为30~80℃,大大降低原来酚醛树脂的固化温度(130~180℃),从而避免水蒸汽的产生。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说,这种酸催化的酚醛树脂,可较好地应用于手糊、喷射、低压模塑、RTM和纤维缠绕等成型工艺方法,其制品具有良好的防火性能,发烟雾量少,以及毒性低等优异性能。

经过拉挤工艺的实际试验,酸催化酚醛树脂在低温固化情况下,其结果却与设想的完全相反,具体表现在:一是放出的水分量要高于高温酚醛体系的水分量,而且还发现在低于100℃下,在不到1m长的成型模内,酚醛树脂完全固化是不可能的;二是根据实测性能结果,发现在玻璃钢杆出模时,只有在模具的尾端才冒出水蒸汽,放出的水分并不产生对拉挤工艺的“破坏”作用,反而却使其制品的某些性能有所改善。可能是由于拉挤成型模腔的内压力很高,因而水的沸点也将超过100℃,达到110℃,甚至更高。因而可以考虑将高温固化酚醛体系用于拉挤工艺。

(2)酸催化酚醛拉挤模具的耐腐蚀问题
在酚醛拉挤成型工艺的工业化生产中,首先遇到的问题,是模具的耐酸腐蚀问题。在生产实践中往往只需几个小时,镀铬表面层就会遭到酸性腐蚀,从工具钢的表面剥落下来。有人企图通过在酚醛树脂内加入合适的内脱模剂,以解决模具的耐腐蚀问题。但试验结果发现,使用内脱模剂后,铬层与工具钢模具仍然会剥离下来,仅仅是剥离的时间延长一些而已。丹麦的纤维管道A/S公司的专利技术,可在不损坏模具的情况下,生产出高质量的拉挤成型件。意大利Tof玻璃公司和法国Permali公司,也均采用这项专利生产酸催化酚醛玻璃钢拉挤件的制品。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,在欧洲大多采用酸催化酚醛拉挤工艺,也有一些采用高温固化的酚醛拉挤工艺。