【PU】聚氨酯拉擠工藝介紹及常見的制品和應(yīng)用
時間：2022-07-09 08:54:58 瀏覽量：
拉擠工藝是一種連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合材料型材的方法，它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續(xù)增強(qiáng)材料，例如聚脂表面氈等，進(jìn)行樹脂浸漬，然后通過保持一定截面形狀的成型模具，并使其在模內(nèi)固化成型后連續(xù)出模，由此形成拉擠制品的一種自動化生產(chǎn)工藝。
利用拉擠工藝生產(chǎn)的制品拉伸強(qiáng)度高于常見的鋼和鋁等金屬材料，而材質(zhì)本身又具有良好的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施、新能源、交通工具、電工電氣、化工、海洋、船艇及眾多其他工業(yè)和民用領(lǐng)域。
拉擠成型工藝流程
拉擠成型工藝如下圖所以，可以分為玻璃纖維粗紗排布 -- 浸膠 -- 預(yù)成型 -- 擠壓固化 -- 牽引 -- 切割 -- 幾個階段。
拉擠成型復(fù)合材料可以采用多種樹脂基體，近幾年來，由于聚氨酯樹脂的諸多優(yōu)勢，市場份額迅速上升。玻纖增強(qiáng)聚氨酯拉擠復(fù)合材料的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
1) 纖維含量高，重量含量可輕松達(dá)到80%以上。纖維結(jié)構(gòu)簡單，型材性能優(yōu)越，減少甚至省去了了纖維氈或布的使用，大大簡化了生產(chǎn)，提高了效率。
2) 可生產(chǎn)復(fù)雜截面、薄壁的型材而不開裂。
3) 型材表面光滑，材料性能品質(zhì)穩(wěn)定可靠。
4) 閉模生產(chǎn)工藝：密閉回路混料、浸潤。樹脂的配比、輸送、混合以及浸透產(chǎn)品在密閉的管路中進(jìn)行，不與環(huán)境接觸，既避免了環(huán)境中粉塵、濕氣等對產(chǎn)品的影響。
5) 清潔環(huán)保生產(chǎn)：聚氨酯樹脂中不含苯乙烯，生產(chǎn)場所沒有刺激性氣味，最大限度地減少了對環(huán)境和工人健康的影響。
6) 全自動化生產(chǎn)。原料配比、混合、輸送、纖維浸透、牽引、型材固化成型、切割等所有工序均由自動控制的設(shè)備完成，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材典型力學(xué)性能
聚氨酯拉擠成型制品包括各種桿棒、平板、空心管及型材，在市場上有廣泛應(yīng)用。
1. 門窗型材 （Baydur® 體系）
· 高隔熱性：聚氨酯拉擠復(fù)合型材和實木、PVC一樣，擁有很低的導(dǎo)熱系數(shù)，室溫下為0.34 W/m•K，只有鋁合金的約1/700，是優(yōu)良的絕熱材料。
· 低熱膨脹：聚氨酯拉擠復(fù)合型材的線性熱膨脹系數(shù)約為7×10-6/K，遠(yuǎn)低于鋁合金，與墻體的線性熱膨脹系數(shù)相近；因此，在溫度變化時，聚氨酯拉擠復(fù)合型材的框體不會與墻體產(chǎn)生縫隙，密封性良好，同時保證了整窗在溫差較大的環(huán)境下的隔熱性。
· 耐腐蝕：聚氨酯拉擠復(fù)合型材型材對大部分酸、堿、鹽、有機(jī)物，以及海水、潮濕空氣都有很強(qiáng)的抗蝕力；而且不銹不朽，耐腐蝕性能優(yōu)于其他材質(zhì)門窗型材。尤其適用于沿海、有腐蝕性的以及一般潮濕場所。
2. 風(fēng)電葉片主梁 （Baydur® 體系）
采用拉擠片材制作葉片大梁，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
· 力學(xué)性能
· 與真空灌注工藝相比，拉擠更具備工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢
· 高玻纖含量
· 纖維在復(fù)合材料中的排布更加均勻
· 減少生產(chǎn)過程中的風(fēng)險因素
· 拉擠片材在入模之前可以預(yù)先檢驗，盡量較少缺陷
· 拉擠工藝過程可以盡量降低人為因素的影響和干擾
· 縮短占模時間
3. 電纜橋架 （Baydur® 體系）
· 歷史上較多采用不飽和聚酯，但現(xiàn)在基本上已經(jīng)切換為聚氨酯拉擠。聚氨酯拉擠橋架在現(xiàn)場施工方便程度上，以及使用期限上均占有優(yōu)勢；
· 聚氨酯橋架具有高強(qiáng)的拉伸特性、抗沖擊性和耐腐蝕性。與不飽和聚酯樹脂相比，聚氨酯全面提高了產(chǎn)品的物理性能、強(qiáng)度和剛度。
· 拉擠速度快，生產(chǎn)效率高。
· 聚氨酯產(chǎn)品具有優(yōu)異的韌性，經(jīng)加工和沖切的邊緣顯現(xiàn)極少甚至沒有微裂紋，表面細(xì)膩光滑，鋼性強(qiáng)，孔隙率低，有利于后道加工如鉆孔、機(jī)械加工和裝配等作業(yè)。
· 不含溶劑苯乙烯(有毒化學(xué)物)，生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生溶劑揮發(fā)，無苯乙烯體排放。
4. 托盤 （Baydur® 體系）
· 由于聚氨酯復(fù)合材料韌性，其耐沖擊及抗剪切強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)材料，托盤的使用壽命可比傳統(tǒng)木質(zhì)托盤耐用20倍。聚氨酯拉擠托盤循環(huán)使用壽命長，單次循環(huán)成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
5. 集裝箱地板 （Baydur® 體系）
與傳統(tǒng)的以木質(zhì)為基礎(chǔ)的材料相比，使用聚氨酯擠拉工藝的材料，重量會減輕22%，降低整船整車集裝箱的油耗和運(yùn)輸成本。在輕質(zhì)的同時，又保持了足夠的堅韌性能，這一特性也降低了維護(hù)成本，增加了集裝箱的使用壽命。傳統(tǒng)集裝箱木地板使用壽命只有5～10年，而聚氨酯拉擠地板的使用壽命可超過20年。其特別的性能有：
· 低重量，可降低運(yùn)輸中的能源消耗
· 耐用性強(qiáng)（水、油、異味、微生物）
· 增加貨柜容器的使用壽命
· 可重復(fù)使用和回收的地板
6. 復(fù)合材料太陽能邊框 （Baydur® 體系及Desmocomp®體系）
一直以來，光伏電站使用的是傳統(tǒng)金屬邊框組件，而傳統(tǒng)金屬邊框長期在高壓的作用下，會出現(xiàn)PID效應(yīng)，導(dǎo)致組件致命的功率衰減，發(fā)電量極度下降，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，行業(yè)內(nèi)進(jìn)行了一輪又一輪的嘗試，研發(fā)降低發(fā)生PID效應(yīng)風(fēng)險的解決方案，非金屬邊框也許是一個很好的解決方法。非金屬太陽能組件邊框的優(yōu)勢：
· 非金屬復(fù)合材料絕緣邊框給組件帶來極佳的系統(tǒng)級抗PID性能
· 保留傳統(tǒng)邊框體系便利以及可靠的安裝特性
· 絕緣邊框無需接地
· 適用于各種高要求的組件系統(tǒng)，以及高電壓系統(tǒng)
7. 專門為外保溫幕墻研發(fā)的ThermoBracket 保溫支架（Desmocomp®體系）
fischer Benelux B.V. 與 FISCO GmbH 共同研發(fā)了一款由復(fù)合材料制成的立面構(gòu)件——ThermoBracket 保溫支架。在選擇材料的過程中，其測試了不同的樹脂技術(shù)，最終科思創(chuàng)的 Desmocomp® 樹脂憑借其最佳阻燃性能同時兼?zhèn)錂C(jī)械負(fù)載和隔熱性能入選。
出處：節(jié)選
