玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及现状
一、概述
拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料,在牵引力的作用
下,通过模具加热挤拉成型、固化,连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。
2008 年,拉挤成型工艺用不饱和聚酯树脂消费量4 万吨,过氧化物消费量约为 600 吨。
拉挤成型工艺是玻璃钢成型工艺中的一种特殊工艺,适于生产各种断面形状的玻璃钢型材,
如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材等。其优点是:
1、生产过程连续进行,制品质量稳定,重复性好;
2、增强材料含量可根据要求进行调整,产品强度高;
3、能够调整制品的纵向强度和横向强度,满足不同的使用要求;
4、能够生产截面形状复杂的制品,满足特殊场合使用的要求;
5、制品具有良好的整体性,原材料的利用率高;
6、设备的投资费用低。
二、拉挤工艺用原材料
1、树脂基体
在拉挤工艺中,应用最多的是不饱和聚酯树脂,还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲
基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。
(1)不饱和聚酯树脂
用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。间苯型树脂有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和
耐腐蚀性能。目前国内使用的较多的是邻苯型,因其价格较间苯型有优势,但质量因生产厂
家不同差距较大,使用时要根据不同的产品慎重选择。
(2)乙烯基树脂乙烯基树脂具有较好的综合性能,可提高耐化学性能和耐水解稳定性。
(3)环氧树脂
环氧树脂和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,具有优良的力学性能、高介电性能、耐表
面漏电、耐电弧,是优良绝缘材料。
(4)酚醛树脂
它是最早的一类热固性树脂。具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,目前酚醛树脂已成功应
用在拉挤成型工艺中。
2、增强材料
拉挤工艺用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品,如无捻粗纱、玻璃纤维毡等。为了满
足制品的特殊性能要求,可用芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维及玄武岩纤维等。
(1)玻璃纤维
用于拉挤工艺的玻璃纤维主要有无碱、中碱和高强玻璃纤维。
玻璃纤维制品的品种有:
①无捻粗纱
无捻粗纱有并股纱和直接纱,线密度为 1100 (1200)号到4400 (4800 )号。要求:成带
性好;退解性好;张力均匀;线密度均匀;浸透性好。
②玻璃纤维毡片
短切毡要求:面积质量均匀;短切原丝、粘 c 结剂分布均匀;适中的干毡强度;优良浸
透性。用于强度要求不太高的制品。
连续毡增强效果较短切毡好。要求同上。
表面毡起到表面修饰作用和耐酸性。
缝合毡不含粘结剂,浸透性能好,价格较低。
③玻璃纤维缝编织物可以增加制品的抗张强度及抗弯强度;减轻制品的重量;制品表面
平整光滑。
④组合玻璃纤维增强材料,可调整制品的横向和纵向强度。
(2)碳纤维
多用于要求强度高、重量轻的制品,一般与乙烯基和环氧树脂配用。
3、辅助材料
(1)引发剂
引发剂的特性通常用活性氧含量、临界温度、半衰期来表示。
目前常用的引发剂有:
MEKP(过氧化甲乙酮)
TBPB (过氧化苯甲酸叔丁酯)/TRIGONOX C
BPO (过氧化苯甲酰)PERKADOX CH-50,PERKADOX CH-50X,PERKADOX CH-50L
TBPO (过氧化异辛酸叔丁酯)/TRIGONOX 21S
BPPD(过氧化二碳酸二苯氧乙基酯)
PERKADOX 16[过氧化二碳酸双(4—叔丁基环已酯]
实际应用中很少有用单组分的,通常都是双组分或三组分按不同的临界温度搭配使用。
(2 )环氧树脂固化剂
常用的有酸酐类、叔胺、咪唑类固化剂。
(3)着色剂
拉挤中的着色剂一般以颜料糊的形式出现。
(4)填料
填料可以降低制品的收缩率,提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性
或无光性等;有效的调节树脂粘度;可满足不同性能要求,提高耐磨性、改善导电性及导热
性等,大多数填料能提高材料冲击强度及压缩强度,但不能提高拉伸强度;可提高颜料的着
色效果;某些填料具有极好的光稳定性和耐化学腐蚀性;可降低成本。