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技术文档

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       拉挤成型工艺是通过牵引装置的连续牵引,使纱架上的无捻玻璃纤维粗纱、毡材等增强材料经胶液浸渍后,通过具有固定截面形状的加热模具后,在模具中固化成型,并实现连续出模的一种自动化生产工艺。
对于固定截面尺寸的玻璃钢制品而言,拉挤工艺具有明显的优越性。
       拉挤工艺是一种自动化连续生产工艺,生产效率最高;原材料利用率也是最高的,一般可在95%以上 。拉挤制品的成本较低、性能优良、质量稳定、美观。基于拉挤工艺的诸多优点,其制品可取代金属、塑料、木材、陶瓷等制品,广泛地应用于化工、石油、建筑、电力、交通、市政工程等领域。
拉挤制品可分为热固性和热塑性两大类。
        热固性拉挤制品是指以热固性树脂(如不饱和树脂、环氧树脂、乙烯基树脂)为基体的增强纤维塑料制品;热塑性拉挤制品是以热塑性树脂(如PP,PVC,尼龙和PET)为基体的增强纤维塑料制品。由于热固性树脂的加工范围较宽,其工艺性能好,因此在拉挤的原材料中占主要部分。 但与大多数传统不饱和聚酯树脂相比,热塑性拉挤制品的耐腐蚀与韧性更好,热塑性拉挤具有潜在的优点,拉挤速度可达到15m/min,而一般热固性拉挤速度仅为0.3~1m/min。热塑性工艺的另一个优点是其制品具有可回收性,这是热固性工艺无法比拟的。因此,尽管热塑性拉挤工艺处于萌芽状态,还有---些关键领域尚需开发,但人们对热塑性拉挤工艺青睐,相信这种工艺在不久的将来会得到迅速的发展。
原料和要求:        1、基体材料    拉挤制品的基体材料主要有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂等。基体材料是决定制品化学性能的主要因素,并起着粘接和传递应力的作用,目前生产中以使用不饱和聚酯树脂为主。用于拉挤生产的基体材料应满足下列要求:合适的粘度,能够迅速浸透纤维;适用时间长、固化时间短 ;材料易得,成本低;在实际生产中,可根据最终产品的性能要求,选择不同型号的树脂 。生产者在操作过程中发现树脂中有结块、颜色发黑(变深)、粘度明显变大,要终止使用,及时向有关人员反映,经复检确认合格后方可继续使用。        2.增强材料:主要是提供复合材料制品的力学性能,用于拉挤生产的增强材料为连续纤维和织物。
目前,生产中经常用到的是2400Tex、4800Tex连续无捻玻璃纤维粗纱。在使用过程中,要求纤维具有良好的成带性、集束性,含水量要低,张力均匀,能够迅速被树脂浸透,线密度均匀,外观颜色一致。在生产过程中,如发现有纱束发黄、黑点等现象,则判为不合格,应将其去除。纤维使用时间不应超过6过月。有时还用到碳纤维、玻纤毡等。加入毡后可以有效地提高产品的横向强度,防止表面裂纹的产生。
       3、引发剂(固化剂)  在生产中要严格控制其用量,用量少了树脂固化不充分,用量多了会使制品的强度下降。
这些过氧化物都属易燃、易爆品,因此在使用过程中应注意安全,不能接触明火,贮存在干燥、阴凉通风的地方,使用时不要与直接皮肤接触,如不慎溅到皮肤上或眼中,应立即用大量清水冲洗,并视具体情况去卫生院作进一步处理。
       4、辅助材料  拉挤工艺生产中,辅助材料主要有内脱模剂、填料、色浆等。内脱模剂与液态树脂有很好的相容性。在树脂固化过程中从树脂内部逸出,在产品外表面与模具内腔壁间形成一层润滑隔离层。减小制品与模具内壁间的摩擦力,便于脱模,同时保护产品的表面,延长模具使用寿命加入量一般不超过2%,加入量过高会延迟树脂固化,降低产品强度,少了则起不到脱模效果。
拉挤工艺中广泛使用的牵引装置有两种。
       1、一种是往复式夹持牵引装置,它具有两对可以在拉挤方向前后交替运动的牵引装置。当一对牵引夹夹紧制品向前运动时,另一对牵引夹松开并向后移动到起始位置。两者相互补充,轮流夹紧制品,实现连续的拉挤过程
       2、另一种是履带式牵引装置。
下面介绍几个典型的配方:
1)帐篷杆等典型配方
原料名          重量分数      含量 (%)
拉挤专用树脂    100          80.84
滑石粉                  8            6.47
氢氧化铝              10          8.08
色糊                    2.5        2.02
内脱模剂              0.6        0.49
硬脂酸锌            0.6        0.49                                      
BPO                  1.5        1.21
TBPB                  0.5          0.40
2).帐篷杆等模具各区温度
模具区间          温度
预热区          110 ℃
凝胶区          135 ℃
固化区          120 ℃
3)帐篷杆等拉挤速度
    400-500mm/min
根据产品类型分可分为棒材和型材两类。
●棒材及杆件用拉挤树脂:
帐篷杆、蚊帐杆用树脂
牌号681-1  、681-2 、 625
邻苯型树脂,浅黄色
光亮度好,柔韧性和硬度好,能达到圈检要求
喷雾器杆用树脂:
牌号681,邻苯型树脂
产品光亮度好
伞骨
牌号629
邻苯型树脂
拉速快,表面亮度好,既硬同时又有很好的韧性
●型材用拉挤树脂:
主要牌号627、606
627为邻苯型,606为间苯型
制品强度高
1.拉挤树脂液体性能指标牌号
牌号    酸值 粘度,胶凝  放热峰 固化时间 硬度 固体含量,% 测试标准 备注
681    19.7  530  5′00″  172  6′50″            40    66.5            25℃,0.8% 喷雾器杆等
681-1 18.8  575  12′00″  170  8′30″          42    62.7            25℃,1.0% 蚊帐杆、帐篷杆、型材等
681-2 19.6  575  8′30″  176  7′10″            42  64.6              25℃,1.0% 帐篷杆
629    17.5  575  10′40″  180  7′12″            45  57.9              25℃,0.8% 伞骨、玻璃钢钢筋等
627    21.4  490  13′      176    9′30″          42  62.3              25℃,0.8% 型材等
606    15.6  550  12′10″ 165    13′30″        42  61.8              25℃,0.8% 型材等
2.拉挤树脂浇铸体性能
牌号  拉伸  拉伸模量 延伸率 弯曲 弯曲模量 冲击 热变形
681    56.7  2.27  7.6    76.4    2.47      21.76      69.7
681-1  67.9  3.12  5.86  96.2    3.059  14.28      76.5
681-2  73.7  3.12  3.89  113.8  3.69    16.24    74.5
629    67.6  2.81  5.75    99.0    3.10    6.52        74.9
627    70.1  2.43  4.86  98.8    3.24      6.75      74.2
606    69.8  3.07  5.26  98.8    3.00      7.22      72.5
出现的问题和解决
  裂纹    
  表面起毛
  表面起皮、破碎
  制品弯曲、扭曲变形
  制品缺边角
1.固化不稳定  在模具内粘附力突然增加,可引起产品在模具内破坏。
产生原因 :
(1)牵引速度过快;
(2)由预固化引起的热树脂突然回流
2.粘模  部分产品与模具粘附,使产品拉伸破坏。
产生原因 :
(1)纤维体积分数小;
(2)填料加入少;
(3)内脱模剂效果不好或用量太少
3.局部固化  由于型材的内部固化远滞后于型材表面固化而引起产品出现内部裂纹
产生原因
产品太厚
4.白粉  产品出模后制品表面附着白粉状物质。
产生原因:
(1)模具内表面光洁度差
(2)脱模时产品粘模导致制品表面损伤。
5.白斑  含有表面毡,连续毡的产品的表层常出现局部发白或露有白纱现象。
产生原因:
(1)纱和毡浸渍树脂不完全,毡层过厚,或毡的本身性能不好
(2)有杂质混入,在毡层间形成气泡
(3)产品表面留树脂层过薄。
6.裂纹  纤维露出制品表面。
产生原因:
(1)裂纹只在表层,树脂层过厚产生表层裂纹;
(2)树脂固化不均匀引起热应力集中形成应力开裂,此裂纹较深。
7.表面起毛  纤维露出制品表面。
产生原因:
(1)纤维过多;
(2)树脂与纤维不能充分粘接,偶联剂效果不好。
8。表面起皮、破碎  制品表面有起皮、破碎。
产生原因:
(1)留树脂层过厚;
(2)成型内压力不够。
(3)纤维含量太少。
9.制品弯曲、扭曲变形  产生原因:
(1)制品固化不均,非同步,产生固化应力;
(2)制品出模后压力降低,在应力作用下变形。
(3)制品里的材料不均匀,导致固化收缩程度不同
(4)出模时产品未完全固化,在外力作用下产生变形。
10.制品缺边角 产生原因:
(1)纤维含量不足;
(2)上下模之间的配合精度差或已划伤造成在合模线上有固化物粘结、积聚,致使制品缺角少边
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