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環氧樹脂復合材料拉擠型材工藝選材及應用
發布時間:2020-10-14 11:15:55
  拉擠成型工藝是將浸漬過樹脂膠液的連續玻纖束和其他連續增強材料如玻璃布帶、聚酯表面氈等在牽引力的拉拔下,通過成型模具的擠壓,并在模具中和固化爐中受熱固化成型玻璃鋼型材的方法。也稱為連續拉擠成型工藝。主要生產管、棒、異型材、板等玻璃鋼型材。
  拉擠成型工藝的優點是:設備簡單,造價低,生產率高,便于形成自動化生產線,產品質量穩定;能充分發揮增強材料作用,力學性能高,特別是縱向的強度和模量;原材料的有效利用率高,基本上無邊角廢料;型材的縱向和橫向強度可以調整,以適應不同使用要求;其長度可按需要切割。
  拉擠制品大量用的樹脂是不飽和聚酯樹脂、其次是環氧樹脂,主要用于力學性能和耐熱性要求高的制品,此外還有乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂、熱塑性樹脂等。拉擠成型工藝對樹脂膠液的要求是:黏度低,易于浸透增強材料;凝膠時間較長(通常要求使用期大于8 小時),固化快,以適應連續成型的要求;粘結性好,固化收縮率??;柔韌性好,制品不易產生裂紋。
  環氧樹脂復合材料拉擠制品原輔料
  環氧樹脂復合材料拉擠制品,是玻璃鋼型材中的重要品種,具備優異的強度性能指標。常用的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂如E-55、E-51、E-44等,常用的固化劑是溶解度高和熔點高的二元酸酐和芳香胺,如間苯二胺、鄰苯二甲酸酐、四氯苯酐、甲基內次甲基四氫苯酐(MNA)等,也可采用咪唑類固化劑。
  近年來對拉擠制品的力學性能、耐熱性、疲勞壽命和電性能等的要求越來越高,因而拉擠工藝專用環氧樹脂體系的研究進展很快。美國Shell公司開發了兩種環氧體系,EPON 9102/固化劑CA 9150和EPON 9302/固化劑CA 9350,都是雙酚A型環氧樹脂。專用固化劑CA9150是特殊的酸酐,CA9350是液態雜環胺類固化劑,已成功地用于復合材料汽車板簧和抽油桿等。
  環氧樹脂拉擠制品常用的粉狀填料有SiO2、CaCO3、滑石粉、硅灰粉、TiO2等,細度150~300目,用量10~15%;阻燃劑除用阻燃樹脂和阻燃固化劑外,還可采用活性及非活性阻燃劑如四溴雙酚A,含水氧化鋁等;色料通常采用無機顏料,用量0.5~5%。應先配成溶液或糊狀物再使用。
  環氧樹脂復合材料拉擠型材應用
  環氧樹脂復合材料拉擠制品主要用于:
  1)、電工領域是目前應用最多的領域,是發展的重點之一。如變壓器空氣導管定位棒、高壓絕緣子芯棒、高壓電纜保護管、電纜架、絕緣梯、絕緣桿、電桿、軌道護板、電纜分線架、電機零部件等。
  2)、化工防腐領域是近幾年發展最快的領域。典型產品如:管網支撐結構,抽油桿,井下壓力管道,廢水處理設備,化工擋板,化工、石油、造紙、冶金等工廠內的欄桿、樓梯、平臺扶手、格柵地板等。
  3)、建筑結構領域主要用于輕型結構、高層結構物的上層結構或特種用途結構。如活動房結構、門窗結構用型材、桁架、輕型橋梁、欄桿、帳篷支架、吊頂結構、大硼結構等。
  4)、運動娛樂領域如釣魚桿、曲棍球棒、滑雪板、撐桿跳桿,弓箭等。
  5)、運輸領域如汽車貨架、卡車構架、冷藏車廂、汽車簧板、行李架、、保險桿、甲板、電氣火車軌道護板等。
  6)、能源領域主要用于太陽能收集器支架、風力發電機葉片、油井用導管等。
  7)、航空航天領域如飛機和宇宙飛船天線絕緣管,飛船用電機零部件,飛機復合材料工字梁、槽形梁和方形梁,飛機的拉桿、連桿等。
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