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環氧樹脂復合材料的加工方法

發布時間:2025-09-17 10:19:13

1. 環氧樹脂/石墨烯復合材料怎麼制備

環氧樹脂/石墨烯復合材料怎麼制備
一種石墨烯/環氧樹脂復合材料的版制備方法,它涉及權環氧樹脂復合材料的制備方法。本發明的目的是要解決現有環氧樹脂存在脆性大、抗沖擊性差和易發生開裂現象的問題。步驟:一、化學氧化法制備石墨烯;二、石墨烯在環氧樹脂中的分散;三、復合。優點:一、本發明制備方法簡單,採用乙醇作為溶劑,避免使用有機溶劑,更加環保,而且乙醇易揮發易排除,對石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備不產生影響;二、與純環氧樹脂相比,本發明制備的石墨烯/環氧樹脂復合材料拉伸強度提高了34.9%~124.8%,沖擊強度提高了15.4%~105.1%,玻璃化轉變溫度提高了5℃~19℃。本發明可獲得一種石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備方法。

2. 環氧樹脂的成分和生產流程

環氧樹脂化學成分
主要成份是:酚醛樹脂;
酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂,其中以苯酚和甲醛樹脂為最重要。也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。

NL固化劑是酚醛樹脂呋喃樹脂的高效低毒固化劑。NL固化劑毒性低,基本無刺激味,樹脂固化後強度高、耐蝕性好,使用用量少,操作方便,貯存期長。本品適用於熱固性酚醛樹脂及呋喃樹脂的常溫固化。用來配製酚醛樹脂及呋喃膠泥;玻璃鋼製品;制筆、制刷、竹木等製品的粘合;也可用作鑄造樹脂的室溫固化劑。質量指標外觀 暗灰色液體相對密度(20℃) 1.16±0.01粘度(塗-4,25℃)秒 20-30 總酸度(以H2SO4計)% 18±2 游離酸(以H2SO4計)% 3-5 貯存期 一年以上(密閉存放)應用對酚醛樹脂或呋喃樹脂,NL固化劑的用量范圍一般為5-12%。環境溫度20℃時,2130酚醛樹脂的NL固化劑用量為8%左右,NL固化劑用量可隨溫度調整。參考配方 酚醛樹脂 酒精 NL固化劑 石英粉酚醛膠泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃鋼膩子 100 0-5 6-10 120-200玻璃鋼面料 100 10 8-15 10-1520℃時NL用量為8%,1小時左右初凝,使用期30分鍾左右配方注意:酚醛樹脂或呋喃樹脂用NL固化劑來固化時,對填料的要求較高,要求填料的耐酸性達到規范的要求。劣質填料含有碳酸鈣等會與酸性固化劑反應產生氣泡,影響製品質量,並可能造成樹脂不固化。包裝及貯運10Kg、25Kg塑料桶裝。室溫密閉儲存。可長期貯存,超過一年復測合格可繼續使用。

材料簡介
環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物,除個別外,它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵,環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
[編輯本段]應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑,環氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低,產生的內應力小,這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的,沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常,固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣,化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合,使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構,環氧樹脂大體上可分為五大類:
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂,而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環氧樹脂 二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業二酚基丙烷型環氧樹脂實際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數的分子是含有兩個環氧基端的線型結構。少數分子可能支化,極少數分子終止的基團是氯醇基團而不是環氧基。因此環氧樹脂的環氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響。 工業上作為樹脂的控制指標如下:
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標,工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是:含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化,同時也影響固化樹脂的電性能,因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量,它含量應盡可能地降低,否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
(2)酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂,它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比,在線型分子中含有兩個以上的環氧基,因此固化後產物的交聯密度大,具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有:間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂,這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性,可單獨
或者與通用E型樹脂共混,供作高性能復合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基,這類樹脂絕大多數粘度很低;大多數是長鏈線型分子,因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較,它具有粘度低,使用工藝性好;反應活性高;粘合力比通用環氧樹脂高,固化物力學性能好;電絕緣性好;耐氣候性好,並且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高,交聯密度大,耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性,來製造碳纖維增強的復合材料(CFRP)用於飛機二次結構材料。
(3)脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的,它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異,前者環氧基都直接連接在脂環上,而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點:①較高的壓縮與拉伸強度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
(4)脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核,也無脂環結構。僅有脂肪鏈,環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。
使用指南
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑本身無毒,但由於在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環氧樹脂「有毒」,近年國內環氧樹脂業正通過水性改性、避免添加等途徑,保持環氧樹脂「無毒」本色。目前絕大多數環氧樹脂塗料為溶劑型塗料,含有大量的可揮發有機化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環境和人體造成危害。
環氧樹脂一般和添加物同時使用,以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類:(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。
由於用途性能要求各不相同,對環氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現將它們的選擇方法簡介於下:
(一)環氧樹脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時最好選用中等環氧值(0.25-0.45)的樹脂,如6101、634;作澆注料時最好選用高環氧值(>0.40)的樹脂,如618、6101;作塗料用的一般選用低環氧值(<0.25)的樹脂,如601、604、607、609等。
2、 從機械強度上選擇
環氧值過高的樹脂強度較大,但較脆;環氧值中等的高低溫度時強度均好;環氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯度的大小有關,環氧值高固化後交聯度也高,環氧值低固化後交聯度也低,故引起強度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫,對強度要求不大,希望環氧樹脂能快乾,不易流失,可選擇環氧值較低的樹脂;如希望滲透性也,強度較好的,可選用環氧值較高的樹脂。
(二)、固化劑的選擇
1、固化劑種類:
常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺,另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
環氧值是鑒定環氧樹脂質量的最主要指標,環氧樹脂的型號劃分就是根據環氧值的不同來區分的。環氧值是指100克樹脂中所含環氧基的克當量數。
2、固化劑的用量
(1)胺類作交聯劑時按下式計算:
胺類用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數目
G=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)
改變的范圍不多於10-20%,若用過量的胺固化時,會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
(2)用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=環氧值(0.6~1)為實驗系數
3、 選擇固化劑的原則:固化劑對環氧樹脂的性能影響較大,一般按下列幾點選擇。
(1)、從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據不同要求選用適當的固化劑。
(2)、從固化方法上選擇:有的製品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)、從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
(4)、從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便於安全生產。
(5)、從成本上選擇。
(三)、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)、聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)、聚醯胺樹脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)、丁腈橡膠類:提高抗沖擊鞣性。
(5)、酚醛樹脂類:可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)、聚酯樹脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺樹脂:增加抗化學性能和強度。
(8)、糠醛樹脂:改進靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯樹脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)、異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)、硅樹脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚醯胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50-100%,聚酯樹脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹脂製品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的選擇
填料的作用是改善製品的一些性能,並改善樹脂固化時的散熱條件,用了填料也可以減少環氧樹脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小於100目,用量視用途而定。常用填料簡介如下:
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力,增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
雲母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據資料報導適量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
(五)、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度,改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類,用量一般不超過30%。常用稀釋劑如下:
活性稀釋劑
名稱 牌號 用途 備注
二縮水甘油醚 600 ~30% 需多加計算量固化劑
多縮水甘油醚 630 同上 同上
環氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
環氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二環氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三環氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀釋劑
名稱 用量 備注
二甲苯 ~15% 不需多加固化劑
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化劑之前,必須對所使用的樹脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查,應符合以下幾點要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘乾,含少量水的溶劑應盡量少用。
(2)、純度:除水份以外的雜質含量最好在1%以下,若雜質在5-25%時雖也可使用權,但須增加配方的百分比。少量使用時用試劑級較好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少驗收條件的廠,使用前最好按配方做個小樣試驗。
(六)、固化的三個階段
1. 液體-操作時間
操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份,混合之後,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。
2.凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或「突變」。這時的環氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。
因為這時混合物只是局部固化,新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小
3. 固體-最終固化
環氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。
這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接,因此該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。

3. 復合材料的常規機械加工方法

(一)
鋸切
玻璃纖維增強熱固性基體層壓板,採用手鋸或圓鋸切割。
熱塑性復合材料採用帶鋸和圓鋸等常用工具時要加冷卻劑。石墨/環氧復合材料最好用鑲有硬質合金的刀具切割。鋸切時控制鋸子力度對保證鋸面質量至關重要。雖然鋸切溫度也是一種要控制的因素,但一般影響不大,因鋸切時碰到的最高溫度一般不會超過環氧樹脂的軟化溫度(182℃)。
金屬基復合材料可用鑲有金剛石的線鋸鋸切,不過其切割速度較慢,而且只能作直線鋸切。採用金剛石砂輪對陶瓷基復合材料進行常規鋸切,可有兩種速度:一種是250r/min,另一種是4000r/min。這種鋸切會使切割面的陶瓷基復合材料有相當大的損壞。不過在較高鋸切速度時,損壞雖大,但斷面較為均勻。
(二)
鑽孔和仿形銑
在復合材料上鑽孔或作仿形銑時,一般採用干法。大多數熱固性復合材料層合板經鑽孔和仿形銑後會產生收縮,因此精加工時要考慮一定的餘量,即鑽頭或仿形銑刀尺寸要略大於孔徑尺寸,並用碳化鎢或金剛石鑽頭或仿形銑刀。鑽孔時最好用墊板墊好,以免邊緣分層和外層撕裂。另外鑽頭必須保持鋒利,必須採用快速除去鑽屑和使工件溫升最小的工藝。
熱塑性復合材料鑽孔時,更要避免過熱和鑽屑的堆積,為此鑽頭應有特定螺旋角,有寬而光滑的退屑槽,鑽頭錐尖要用特殊材料製造。一般鑽頭刃磨後的螺旋角約為10-15°,後角為9-20°,鑽頭錐角為60-120°。採用的鑽速不僅與被鑽材料有關,而且還與鑽孔大小和鑽孔深度有關。一般手電筒鑽轉速為900r/min時效果最佳,而固定式風鑽則在轉速為2100r/min和進給量為1.3mm/s時效果最佳。
(三)
銑削、切割、車削和磨削
聚合物基復合材料用常規普通車床或台式車床就可方便地進行車削、鏜削和切割。目前加工刀具常用高速鋼、碳化鎢和金剛石刀頭。採用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基復合材料零部件。最常用的是粒度為30-240的砂帶或鼓式砂輪機。大多數市售商用磨料均可使用,但最好採用合成樹脂粘接的碳化硅磨料。熱塑性聚合物基復合材料用常規機械打磨時,要加冷卻劑,以防磨料阻塞。磨削有兩種機械可用,一種是濕法砂帶磨床,另一種是干法或濕法研磨盤。使用碳化硅或氧化鋁砂輪研磨時不要用流動冷卻劑,以防工件變軟。
復合材料層合板採用一般工藝就能在標准機床上銑削。黃銅銑刀、高速鋼銑刀、碳化鎢銑刀和金剛石銑刀均可使用。銑刀後角必須磨成7-12°,銑削刃要鋒利。高速鋼銑刀的銑削速度建議採用180-300
m/min,進刀量採用0.05-0.13
mm/r,採用風冷。
熱塑性復合材料可以用金屬加工車床和銑床加工。高速鋼刀具只要保持鋒利,就能有效使用。當然採用碳化鎢或金剛石刀具效果更好。
金屬基復合材料一般用切割、車削、銑削和磨削就可加工。對大多數金屬基復合材料而言,獲得優良機加工產品的前提是刀具要鋒利、切削速度要適當、要供給充足冷卻液或潤滑劑和進給速度要快。

4. 復合材料 環氧拉擠溫度的控制范圍

我做過不飽和聚酯的拉擠,對環氧不是很了解,不過從論壇上給找了兩個,你自己斟酌下。

1、配方:環氧:酸酐:咪脞:脫模劑=100:80:1:3
模具溫度:180度
2、一:材料
1. 無鹼無捻玻璃纖維:國內重慶,台灣東利東邦
2. 環氧樹脂:
採用我國普通的618(E51)型雙酚A型液態環氧樹脂,其國內外對抗牌號樹脂主要有,
岳陽石化CYD-128,無錫樹脂廠鳳凰E51,無錫迪愛生850s,大連齊化DYD-128,
台灣南亞NPEL-128美國shell epikote828,韓國錦湖KER828 ,美國陶氏der331,
日本三井r-140,德國貝克萊特bakelite LER850等
3. 固化劑:
甲基四氫苯酐 生產廠家有,惠利集團H-316, 嘉興聯興JHY-910, JHY-906等
4. 促進劑:
國內的DMP-30 生產廠家有,惠利集團4040-S,上海試劑三廠等
5. 脫膜劑:
A:外用脫膜劑,沈陽化工研究院,產品為白色膏狀物
B:內用脫膜劑,巴西蠟或者蒙旦蠟,如惠利集團的HM-1.SM-1二者均為片狀脆性體,前者
為棕褐色,後者為淺黃色。後者是前者的提純去雜後的產品,提純過程中使用的萃取溶劑
是200#汽油。使用前需要粉碎至粒徑為100目或者更細。
二:生產設備:
國內主要是錦州四海科技有限公司,一般小型生產都採用自製機械設備,這樣成本較低。
設備主要包括一下幾個部分:
1. 料槽部分:一般都採用夾層裝置,這樣便於利用水浴或者油浴進行加熱以保證料槽在生產過程中給膠料保持溫度,加熱方式以電加熱為主。
2. 加熱部分:一般分為三段,每加熱段長度為60cm,三段加熱段間隔根據實際情況確定最佳。
3. 引拔部分:採用電動機傳動齒輪,使接觸棒材的部分緊密咬合,轉動,從而將棒材引拔出來,這也是整個生產系統的動力。拉動玻璃纖維從料槽中浸膠,通過加熱段,生產為絕緣棒材。
三:生產工藝
在實際的生產中,由於各種型材(包括套筒,幫財等)的橫截面積不同,每單位長度所使用的膠量也就不同,各種控制參數也就不同,不同橫截面積的型材各種參數需要調整,以提高產品質量,提高生產效率。
為方便起見,下面以直徑10mm的圓形棒材產品為例進行說明。
1. 膠料的配置:
A料:環氧樹脂(100份)+脫模劑(0.5-1.5份)
B料:甲基四氫苯酐(85-87份)+促進劑(0.3-0.6份)
註:以上各分數為質量份數。
分別將A,B兩組分攪拌均勻後,將A,B混合在一起再攪拌均勻後迅速到入料槽中。
2. 浸膠:
引出多縷玻璃纖維,然後使之盡量充分的在料槽中浸膠,要做到沒有空浸。料槽溫度保持在45攝氏度以下,使用時間可以保持48個小時。
料槽溫度高,容易掛膠充分,但是使用時間短。料槽溫度低,膠料粘度較高,不容易掛膠充分,使用時間長,這時候就必須控制引拔速度,必須保證玻璃纖維掛膠充分。所以要在使用時間和引拔速度之間找到一個最佳點,以到達最佳效果。
3. 加熱固化:
一般分為三段固化進行引拔生產,如下所示:
第一種方式:
加熱長度 加熱溫度
第一段加熱: 60cm 60-70 ℃
第二段加熱: 60cm 110-130℃
第三段加熱: 60cm 150-160℃
第二種方式
加熱長度 加熱溫度
第一段加熱: 60cm 60-70℃
第二段加熱: 120cm 130-150℃
然後將產品置於老化室進行老化,老化室溫度在160-175℃
4. 引拔速度:
根據棒材的橫截面積大小,應當控制不同的拉擠速度,以保證棒材在加熱段的固化完全,並且保證一定的生產效率。以直徑為10mm的圓形棒材為例,最佳的引拔速度為10cm/分鍾。
5. 操作環境:
操作車間應乾燥通風,注意排潮防濕。
最主要的是料槽部分應該放置溫度計,濕度計,隨時監督控制操作環境的濕度,溫度。因為在環氧膠料固化的過程中,所含有的小分子物質或者易揮發的物質會在高溫下從膠料中揮發出來,造成工作環境中空氣的質量下降,所以必須通風,以免對操作工人造成身體危害。膠料中的甲基四氫苯酐是容易吸潮的,這樣會造成絕緣棒材的電氣性能不合格,如耐電壓等。所以,有條件的話最好將料槽部分與加熱部分分隔開為兩個操作間,料槽操作間最好放置空調設備以便排潮,通風,更好的控制溫度。

5. 環氧玻璃鋼的成型方法

復合材料的成型方法很抄多。由於環氧玻璃鋼只用作高性能製品,因此有些成型方法在環氧復合材料中很少採用。環氧復合材料的成型方法主要有:裱糊法(濕法)主要用於環氧玻璃鋼的成型;鋪層法(干法)主要用於高性能環氧結構復合材料的成型;纏繞法主要用於中空回轉體製品的成型;拉擠法主要用於環氧復合材料型材的成型。環氧復合材料成型工藝的特點是低壓成型(壓力<2.5Ma)。這是由於環氧樹脂固化時基本上沒有低分子揮發物產生無需高壓成型。此外環氧復合材料製品往往面積較大、形狀不平整,若用高壓成型則成本太高。

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