拉擠成型聚氨酯復(fù)合材料異型材主要應(yīng)用領(lǐng)域;建筑節(jié)能門(mén)窗和防火門(mén)窗,地鐵隔斷屏蔽門(mén),光伏邊框和支架,通訊電力支架,梯具,金具,橫擔(dān)等。
一、對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求
由于雙組份聚氨酯樹(shù)脂反應(yīng)活性高,樹(shù)脂使用期短并放熱,同時(shí)異氰酸酯與空氣和原材料中的水份會(huì)發(fā)生反應(yīng), 產(chǎn)生發(fā)泡影響產(chǎn)品強(qiáng)度和表面質(zhì)量, 纖維的微裂紋也會(huì)吸水,所以濕度對(duì)聚氨酯樹(shù)脂的反應(yīng)影響非常大。 而且環(huán)境溫度的變化對(duì)樹(shù)脂凝膠時(shí)間影響也非常大,溫度高凝膠時(shí)間短,溫度低凝膠時(shí)間長(zhǎng),同時(shí)也會(huì)造成樹(shù)脂粘度變化,影響配料精度?;诰郯滨?shù)脂反應(yīng)的特性,為保證聚氨酯復(fù)合材料產(chǎn)品的成型和產(chǎn)品性能指標(biāo),生產(chǎn)車間和原料存放必須設(shè)有除濕機(jī),降低環(huán)境空氣濕度,降低原料的含水量。
二、 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原則和原料選擇及配方
復(fù)合材料其實(shí)是一種結(jié)構(gòu),同時(shí)具備可設(shè)計(jì)性強(qiáng)特點(diǎn),所以復(fù)合材料產(chǎn)品是設(shè)計(jì)出來(lái)。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用工況和用戶要求以及國(guó)家相關(guān)政策市場(chǎng)需求,進(jìn)行產(chǎn)品的截面設(shè)計(jì),纖維的選擇及分布,樹(shù)脂的選擇及配方,同時(shí)還要考慮成型工藝可行性,以保證生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品的成品率。 由于拉擠工藝的特
點(diǎn)樹(shù)脂含量低,所以耐候性和防滲水性差,同時(shí)纖維以縱向分布為主,所以橫向和環(huán)向強(qiáng)度低,易開(kāi)裂,因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要考慮增加纖維織物及橫向環(huán)向分布。
原材料選擇及配方;應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和成本選擇纖維品種和織物,盡量采用適用聚氨酯樹(shù)脂的浸潤(rùn)劑配方的纖維紗,改善復(fù)合材料的界面,嚴(yán)格控制纖維紗的含水率指標(biāo)。對(duì)于纖維織物的厚度均勻性和裁剪尺寸要有嚴(yán)格的要求。對(duì)于聚氨酯樹(shù)脂的選擇和配方,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和使用工況進(jìn)行,配方要綜合考慮產(chǎn)品力學(xué)性能,耐腐蝕,耐候,阻燃,脫模劑,界面,水分,拉擠工藝,成本等因素,同時(shí)還要考慮各種添加原料助劑的相容性,減少配方中原料分層,保證各組分在使用中是混合均勻的。
三、 產(chǎn)品的工藝預(yù)成型設(shè)計(jì)
預(yù)成型的作用是梳理纖維及織物,同時(shí)也有對(duì)纖維和織物定位功能。對(duì)于拉擠型材產(chǎn)品,因纖維及織物含膠量的不同,樹(shù)脂的收縮會(huì)造成產(chǎn)品的變形。所以預(yù)成型設(shè)計(jì)及分紗板的加工非常重要,預(yù)成型設(shè)計(jì)要科學(xué)合理,分紗板的加工要滿足設(shè)計(jì)的尺寸精度,應(yīng)保證產(chǎn)品的每個(gè)位置纖維分布均勻,纖維及織物定位準(zhǔn)確,減少產(chǎn)品變形的變化,這樣才能保證產(chǎn)品的尺寸公差滿足要求。
四、 對(duì)拉擠成型工藝設(shè)備及模具的要求
對(duì)拉擠設(shè)備的要求:因聚氨酯樹(shù)脂粘接強(qiáng)度高,含紗量高, 所以拉擠設(shè)備與拉擠環(huán)氧樹(shù)脂條件相同,應(yīng)保證足夠的牽引力和夾緊力(不卸壓)。
對(duì)模具的要求:模具長(zhǎng)度 900mm-1000mm,模具材料采用熱作模具鋼,模具內(nèi)尺寸直線度,平面度,垂直度等行為公差,滿足設(shè)計(jì)要求,模具的工作面光潔度按環(huán)氧樹(shù)脂體系要求加工。
注膠模盒的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮不得有存料死點(diǎn), 下設(shè)排料口, 上設(shè)壓力顯示, 增加水循環(huán)冷卻裝置。
成型技術(shù)需采用注膠工藝,注膠設(shè)備原料罐應(yīng)保證一定容積,配比準(zhǔn)確,混合均勻,對(duì)于多線生產(chǎn),可采用集中供料,每條線配備無(wú)原料罐注膠機(jī)。
五、 產(chǎn)品的直線度及調(diào)整
對(duì)于不對(duì)稱異型材產(chǎn)品,因型材截面不對(duì)稱, 樹(shù)脂的收縮會(huì)造成產(chǎn)品發(fā)生彎曲變形。 拉擠型材的變形原理是, 型材從模具出口是有溫度, 如果與夾持裝置產(chǎn)生角度及產(chǎn)品重力,就會(huì)造成型材的彎曲變形。因此可以利用拉擠成型型材變形的原理,對(duì)型材進(jìn)行調(diào)整控制,通過(guò)反向?qū)嵤┫拗菩筒姆较?,即可解決產(chǎn)品的彎曲變形問(wèn)題,保證產(chǎn)品的直線度。可采用可調(diào)整模具架進(jìn)行調(diào)整,也可在拉擠生產(chǎn)線模具與夾持裝置之間增加調(diào)整限位架進(jìn)行調(diào)整。
六、 產(chǎn)品的切割與組裝
產(chǎn)品的切割應(yīng)選擇專用切割設(shè)備,同時(shí)要增加環(huán)保吸塵設(shè)備,保證產(chǎn)品切割尺寸精度,減少切割粉塵對(duì)人體的傷害。產(chǎn)品的組裝應(yīng)選擇專用組裝設(shè)備,組裝工藝要采用鋁合金與塑鋼門(mén)窗相結(jié)合的組裝工藝,同時(shí)要增加環(huán)保吸塵設(shè)備和個(gè)人防護(hù),減少粉塵對(duì)人體的傷害。
七、 產(chǎn)品的耐候性及解決辦法
國(guó)家早已成立玻璃鋼老化組,做了十五年的老化試驗(yàn),明確了在配方中加入紫外線吸收劑,增加富樹(shù)脂層,表面噴涂耐候性涂料和氟薄膜涂層等方法,用來(lái)提高玻璃鋼產(chǎn)品耐候性和使用壽命。
目前聚氨酯樹(shù)脂配方選擇的是芳香族聚氨酯,所以耐候性滿足不了產(chǎn)品長(zhǎng)期使用要求,為提高產(chǎn)品耐候性,除了樹(shù)脂配方中要加入紫外線吸收劑,顏料糊也要選擇耐候性好的材料,然后對(duì)型材表面在線打磨砂光, 再涂覆耐候性涂料來(lái)解決耐候性問(wèn)題。也可選擇脂肪族聚氨酯樹(shù)脂體系,提高產(chǎn)品的耐候性和使用年限,但會(huì)增加產(chǎn)品成本和價(jià)格。對(duì)于耐鹽霧腐蝕應(yīng)該按環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂一樣,進(jìn)行耐腐蝕試驗(yàn),進(jìn)一步完善聚氨酯配方,保證產(chǎn)品的耐腐蝕性能。
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