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第三章FRP手糊成型工艺及设备教学参考资料武汉理工大学精品课程1.引言手糊成型工艺是FRP生产中最古老的一种成型方法,虽然成型技术比较简单,设备也不复杂,但请同学们在学习中一定注意下面几个问题:1、复合材料工艺原理,聚合物基体的固化反应原理;2、手糊成型工艺的特点及适合产品的类型;3、手糊成型中原材料的种类(品种)、特点、性质及选择标准及要求;4、手糊成型工艺中模具设计及制造;5、手糊成型工艺中工艺参数的控制;6、产品质量控制及常见问题的防治措施。2.1概述2.1.1手糊成型工艺的基本概念手糊成型又称接触成型。是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型,室温(或加热)、无压(或低压)条件下固化,脱模成制品的工艺方法。关键词:室温、无压(成低压),接触成型。2.1.2手糊成型工艺的分类(按成型压力可分)接触压成型:简单手糊法、喷射成型低压成型:真空法、袋压法及RTM等2.1.3手糊成型工艺的主要特点①室温、常压成型;②制品尺寸及形状不受限制,适宜尺寸大,批量小,形状复杂产品的生产;③工艺简便;④设备简单、投资少;⑤易于满足产品设计要求,可以在产品不同部位任意增补增强材料;⑥制品树脂含量较高,耐腐蚀性能好。存在的主要缺点:①生产效率较低、劳动强度大、环境差;②产品质量不易控制,稳定性差;③产品力学性能较低。2.1.4手糊成型工艺的工艺流程图3-1树脂胶液配制增强材料准备涂脱模剂手糊成型树脂胶液配制增强材料准备涂脱模剂手糊成型固化脱模修整检验模具准备成品2.2原材料的选择原材料的选择必须全面满足:①产品设计的性能要求;②手粗成型工艺要求;③价格便宜。材料易得(经济性要求)但这里我们主要讨论手糊成型工艺方面对原材料的基本要求(即工艺要求)。2.2.1聚合物基体基体树脂应该满足手糊成型工艺的无压,室温成型特点。①能在室温下凝胶,固化速度能够调节,固化过程中无低分子物产生。②适合手糊工艺低粘度的要求(0.02Pa·s~0.05Pa·s),树脂粘度低、流动性好,并且容易调节粘度。③浸渍性好,易脱泡。④价廉、无毒(低毒)目前,在手糊工艺中,用量较大的树脂种类:不饱和聚酯树脂(约占总量80%),不饱和聚酯树脂的特点如下表3-1:表3-1不饱和聚酯树脂特点优点缺点固化迅速,且能常温固化,无挥发性副产物粘度低,浸渍性好可用多种手段实现固化,如引发剂、紫外线射线等可低压成型,接触压也可机械性能与电性能优良耐药品性好能赋予耐候性、耐热性、阻燃、触变性等特性可着色,获得透明美观的涂膜能实现兼具保护与装饰的涂装空气中氧的存在会阻碍固化固化收缩大固化不当时,由于固化放热收缩会产生裂纹固化易受温度、湿度影响通用聚酯有可燃性硫磺、酚类化合物、碳等混入时,固化困难特殊金属或化合物对固化影响较大通用型(适合一般使用)专用型(阻燃型耐磨型、低收缩型等……)二、环氧树脂环氧树脂是仅次于UP树脂的第二大类手糊用树脂、环氧树脂的性能特点下表3-2。表3-2环氧树脂的性能特点优点缺点粘结力强固化收缩小,固化体积收缩率为1%-4%,制品尺寸稳定性好电绝缘性、耐化学腐蚀性(耐酸碱性)好固化接卸强度高树脂保存期长,可制成B阶树脂,有良好制造预浸渍制品的特性价格较高粘度大(双酚A型),不适合喷射成型固化时间比聚酯长,达到完全固化必须热处理固化剂毒性大手糊用环氧树脂的品种:双酚A型E-51(618),E-44(6101),E-42(634),分子量低,流动性较好脂环族:R-122(6207)及300#、400#环氧、结构紧密、耐热性、耐紫外线性能较好。自熄性:Ex-25,粘度较大,可加稀释剂501或与618#、300#环氧树脂混用,降低粘度。除此之外,一些新型的、高性能树脂也出现在手糊工艺中。三、双马来酰亚胺树脂湿热性能、断裂韧性好。四、聚酰亚胺耐高温、耐辐射、电性能但它们往往需要高温成型。2.2.2辅助材料交联剂(交联单体)手糊工艺采用UP树脂,必须选用交联剂(若为液体树脂,则交联剂作为溶剂于树脂体系中)UP树脂对交联剂的要求。·高沸点·低粘度·能溶解树脂及引发剂、促进料等辅助材料·反应活性大,与树脂形成均匀的共聚物·无毒UP树脂常用的高联剂有:·苯乙烯(一般情况)·甲基丙烯酸甲醋(透明性好)·邻苯二甲酸二丙烯酯(DAP)(固化后,热变形温度较高,收缩率较低)·乙烯基甲苯(低收缩率)·三聚氰酸三丙烯酯(耐热性特高的要求)二、稀释剂为调节树脂粘度(尤其是环氧等),使用时可加一定量的稀释剂。稀释剂分为:活性稀释剂、非活性稀释剂。非活性稀释剂是与树脂相容,但不参加环氧固化反应,在固化过程中分离出来,然后挥发掉。常用的如:邻苯二甲酸二丁脂、丙酮,用量5%~10%。非活性稀释剂会使固化强度和模量下降,但伸长率提高。活性稀释剂为参加环氧树脂的固化反应,成为交联网结构中的一部分。它的使用效果好。常用的如:环氧丙烷丁基醚(501)和环氧苯胺苯基醚(690)。用量,5%~15%。三、固化剂概念:能引起树脂固化反应,使其产生交联的物质。对于UP树脂:室温固化配方,通常采用引发剂—促进剂固化体系(过氧化物引发剂—环烷酸钴或叔胺)对于环氧树脂:室温手糊成型只需采用胺类固化剂补充:过氧化物引发剂①有机过氧化物引发剂的种类;②过氧化物引发剂的特性参数:活性氧合量、临界温度、半衰期。③室温手糊成型,常用的过氧化物引发体系过氧化环已酮—环烷酸钴过氧化苯甲酰—叔胺,在手糊工艺中,使用引发剂—促进剂体系时应注意:i.引发剂与促进剂不能直接混合,否则会引起爆炸,通常的方法是先将引发剂糊与树脂混合均匀,再加促进剂溶液。ii.引发剂和促进剂在实际使用中应配成糊状物或溶液如50%过氧化环已酮二丁酯糊(浓度50%)50%过氧化苯甲酰二丁酯糊过氧化甲乙酮溶液6%萘酸钴的苯乙烯溶液10%二甲基苯胺的苯乙烯溶液。④高温模压成型时,SMC常用引发剂BPO过氧化苯甲酰(BPO)TBP过氧化苯甲酸叔丁酰(TBP)DCP过氧化二异丙苯(DCP)CHP过氧化氢异丙苯(CHP)阻聚剂作用:增加UP树脂贮存稳定性或调节UP树脂的适用期分类:阻聚剂分类①无机阻聚剂:硫、铜、亚硫酸盐等②空气中的氧③有机类:对苯二酚(HQ),叔丁基邻苯二酚(PBQ)、硝基苯、N-苯基β萘胺等用量:手糊中一般用量为0.005~0.05%五、填料有关内容详见教材P89无机填料部分,以及专题《FRP专用填料》2.2.3增强纤维的选择FRP手糊成型中用最多的是GF,少量使用CF、KF及其他增强材料。这里我们主要讨论GF及其制品种类的选择。选择要求(从手糊工艺角度考虑)①易浸性,因为无压成型,需要GF易被树脂自发浸透。②铺复形变性,纤维制品有一定的变形能力,满足手糊制品结构复杂的特点。③易于局部增强常用手糊GF制品品种:①无捻粗纱用于局部增强,或配合其他纤维制品一起使用②短切纤维③无捻粗纱方格布(手糊工艺的重要增强材料)④加捻布,主要为斜纹布⑤短切纤维毡2.3手糊成型模具与脱模剂2.3.1模具结构与材料一、模具结构手糊成型模具分:阴模、阳模、对模三种。阳模:产品内表面光滑,尺寸准确,操作方便,质量易控制,通风、排气和散热方便,劳动条件好。常用来生产浴盆、贮槽等内表面要求光滑的产品。阴模:它的工作面向内凹,生产出来的制品,外表面光洁,尺寸准确,脱模容易。对于高度较大的制品,由于阴摸生产排气和散热困难,操作不便,劳动条件差,而且质量不易控制。对模:它由阴摸和阳模组成,通过定位销装配,它的产品内外表面都光滑,尺寸准确,厚度均匀,不适于生产大型制品(因为模具上下搬动困难)。图3-2模具构造示意特点:①适应制品的类型;②制品的外观尺寸,光洁程度;③操作使用情况。注意:无论单模、对模,均可根据需要设计成整体式或组合式(拼装模)二、模具材料各种模具材料及其性能特点:1.GFRP:精度高、使用寿命长、制造方便,可加温加压成型,尤其适合表面质量要求高,形状复杂的FRP制品。2.木材:常用红松,杉木等。适合形状简单小批量的中、小型制品。3.石膏—砂:采用砂、膏=1∶8,加入20%水,混合制模,模具制造简单,价低,但不耐用、吸湿,仅适合极少量的制品成型。4.可熔性盐:由磷酸铝(60~70%),碳酸钠(30~40%)、偏硼酸钠(5-8%)、石英粉(2%)等组分,加工成粉料,压制烧结成型,在80℃5.低熔点金属:由58%品铋+42%的锡制成,熔点为135℃6.金属:常用钢材、铝合金,模具精度高、使用寿命5万次以上,但造价高,因此适合大批量小型高精度制品。2.3.2手糊模具设计要求1.设计要点(1)确定模具的材料与结构形式(根据制品的数量、形状尺寸、精度要求、脱模难易、成型工艺条件(固化温度和压力));(2)应有足够的刚度和强度(确保加工和使用过程中不变形);(3)模具型面光洁度应比制品表面光洁度高出二级以上;(4)模具拐角出曲率应尽量加大(内则拐角曲率半径应大于2mm,避免由于玻璃纤维的回弹,在拐角周围形成气泡空洞);(5)对整体式模具,在成型面上设计气孔(为易于脱模,同时脱模时采用压缩空气脱模)。模具深度较大时要有脱模斜度,一般为2°。(6)拼装摸或组合模,要合理选择分模面。(7)有一定的耐热性,热处理变形小。(8)质量轻,材料易得,造价便宜。2.设计程序(1)分析原始资料(产品图纸、工艺资料、工厂实际条件),全面掌握产品功用、技术要求、成型方法、设备特性及材料规格等。(2)设计内容①选定材料及制造方法;②确定模具结构及脱模方法(包括选择合理的分型面);③编制模具制造工艺规程;④绘制模具图纸。2.3.3手糊模具的制造工艺1.过渡模(母模)制造2.GFRP模具的翻制3.模具表面处理4.模具表面质量检测举例:玻璃钢高级模具的制造1.玻璃钢高级模具的概念及要求用玻璃钢制作的,可获得“镜面效果”,高光泽度,高平整度的手糊制品的模具。高级模具的要求:①应有足够的强度和刚度,能承受脱模是敲打和冲击,使用过程中不变形;②模具表面胶衣要有一定的硬度(巴柯硬度40以上)和耐热性,能承受树脂固化时的放热、收缩等作用;③模具尺寸准确,表面平整,无潜在的气泡和针眼等弊病;④模具表面光泽度达90以上,目测有清晰的镜面反光;⑤抛光后,模具表面残留划痕度<0.1微米。2.玻璃钢高级模具材料选择表面材料:①胶衣树脂:i.33#、34#、793#、102#;ii.去用模具胶衣树脂;iii.环氧树脂代替。(为提高耐磨性、耐热性、硬度、刚度,可在胶衣树脂中加入硬度瓷粉或325目石英粉(15—35%)②GF表面毡或GF短切毡用牌号MRS-30,eM300、450、600等。基体材料,大量使用中碱无捻粗纱方格布、普通用型UP树脂3.GFRP高级模具制造工艺①过镀母模的设计、制造;②GFRP高级模具的翻制;③模具表面处理:粗磨、水砂精磨、研磨抛光(抛光材料及抛光设备)2.3.4脱模剂一、概念为使制品与模具分离而附于模具成型面的物质称为脱模剂。二、脱模剂应满足的基本条件(1)不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘附力小(<0.01MPa);(2)成膜时间短,厚度均匀,表面光滑;(3)使用完全,无毒害作用;(4)脱模剂使用温度要高于固化温度;三、脱模剂的分类1.薄膜型脱模剂品种:聚酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、玻璃纸等;特点:平整光滑,特别好的光洁度,但价格高,适合作平面制品,如0.04mm厚的聚酯薄膜、普遍用来制作平板、波形瓦等形状简单、面积较大的制品。2.混合溶液型品种:聚乙烯醇溶液脱模剂(目前应用最多的一种)过氯乙烯溶液脱模剂聚苯乙烯溶液醋酸纤维素溶液硅橡胶溶液脱模剂配方:聚乙烯醇溶液脱模剂配方,见下表3-3。表3-3PVA溶液脱模剂常用配方ABCD聚乙烯醇5~856~84水60~35404845酒精35~60204445丙酮5甘油0.03醋酸乙酯5硅消泡剂0.07柏林兰0.015空气溶胶0.035洗衣粉少量合计100~10370.6103~105100特点:①脱模性能好;②配制简单,使用方便;③成膜光亮,制品表面光洁度较高,但成膜时间长,尤其是环境湿度大时,影响生产周期;④既可单独使用,也可与其他脱模复合使用。3.蜡型脱模剂表3-4蜡型脱模剂编号名称产地123456多次脱模蜡M-0811一次脱模蜡M-08811脱模蜡多次脱模蜡脱模蜡脱模蜡美国Meguiars公司美国Meguiars公司日本竹内化成株式会社美国FinishKare公司常州助剂厂江阴第二合成化工厂特点:价格低廉,使用方便;脱模效果较好,不受制品结构形状的限制,但对模具有污染,清洗也不方便。使用方法:使用温度在80℃①将模具清洗干净;②在模具表面均匀涂一层脱模蜡,停2-3min用毛巾用力擦试,停2h后,让蜡层中溶剂挥发,硬化形成一层坚硬光亮的膜层,反复多次(3-5次)。2.4手糊成型工艺过程2.4.1概述1.手糊成型工艺的特点是GRP复合材料生产中最早采用的一种基本成型工艺方法。它具有下列特点:手糊成型工艺的一些优点:①手糊成型不受产品尺寸和形状限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产;(如大型游船、圆屋顶、水槽等都可以)②设备简单,投资少,见效快。适合我国乡镇企业的发展;③工艺简便,生产技术易掌握,只需经过短期培训即可进行生产;④易于满足产品设计要求,可以在产品不同部位任意增补增强材料;⑤制品树脂含量高,耐腐蚀性好。手糊成型工艺的缺点:①生产效率低,速度慢,生产周期长,不宜大批量生产;②产品质量不易控制,性能的稳定性不高;(主要是由操作人员技能水平,以及制作环境条件的影响,因此质量稳定性差)③产品力学性能较低;④生产环境差,气味大,加工时粉尘多(因此必须加强劳动保护)。因此手糊成型工艺特别适合于别作尺寸较大,形状复杂,数量较少的GRP制品。2.手糊成型工艺:无压成型:简单手糊法、喷射法低压成型:袋压法、真空抽吸法3.手糊成型工艺由于其特殊的优点,目前仍然是GRP生产中最主要的成型方法,欧美发达国家各国手糊成型工艺在GRP生产中所占比例绝大多数超过40%,而我国的比例更大,几乎所有中小型GRP,都是以手糊为主。但新的成型方法,不断涌现,机电化程度越来越高,就是手糊工艺中具有半机械化程度的喷射法和袋压法等,所占比例在不断增大。4.手糊成型工艺流程如下树脂胶液配制增强材料准备涂脱模剂手糊成型固化脱模修整检验树脂胶液配制增强材料准备涂脱模剂手糊成型固化脱模修整检验模具准备成品下面分节讲授:2.4.2原材料及准备合理选择原材料是保证产品质量,降低成本的重要环节。选择原材料的总原则是:①满足产品设计的性能要求;②适应手糊成型工艺的特点;③价格便宜,容易取得。一、GF增强材料的选择及准备包括两个方面。1.纤维种类的选择主要根据产品设计的性能要求和使用条件进行选择;可供选择范围:GF按性能分类、GF按碱含量分类、特种GF。2.GF制品品种的选择从手糊工艺角度考虑,要求GF制品具有:①易浸性②铺复形变性根据上述要求,手糊工艺常用的GF制品品种有:①无检粗纱、短切纤维、GF带主要是配合GF布、毡,用来填充死角成局部增强。②无检粗纱方格布是手糊成型中的主要增强材料,它的形变性好,易被树脂浸透,增厚效率高,能提高GRP制品的抗冲击性能。价格较其它布便宜。但强度不高,因此除了产品强度要求特殊高的情况外,一般均采用它。③斜纹布加捻布与无捻布相比,价格贵,不如无捻布易被树脂浸透,增厚效果差,但强度较高,产品表面平整,气密性好。因此对于强度有特殊要求的手糊产品也可选用加捻布,加捻布中,用的最多的是斜纹布,其厚度一般在0.25mm以内,表5-2是不同织纹布GRP性能的比较。从表中看出,以弯曲强度为例,斜纹双层布GRP的性能最好,从施工角度考虑,其厚度大,相应铺层少,并且斜纹双层布空隙最大,含胶最大,渗胶性好。④短切纤维毡二、树脂选择同样应根据产品的使用条件(或性能要求)和工艺要求来考虑,关于性能要求,必须熟悉常用树脂品种的性能特点,这里着重在工艺要求方面进行阐述。从手糊工艺角度考虑,树脂应满足:①能够配制粘度适当的胶液,以适于手糊工艺的要求。②能在室温或较低温度下胶凝、固化,并要求固化时,无低分子物产生。③无毒或低毒;④价格便宜,来源广泛。根据以上要求,在手糊工艺中,最常用的是不饱和聚酯树脂,其次是环氧树脂,酚醛树脂很少单独使用。三、辅助材料1.固化剂及固化体系GRP中把能引起树脂固化反应、使其产生交联的物质统称为固化剂。但对环氧树脂常称固化剂,而对聚酯常称引发剂—促进剂系统(固化体系),固化剂(或固化体系)的选择必须依据固化制度,手糊工艺通常是在室温或低温情况下固化。因此,手糊中,环氧树脂常用的固化剂是胺类固化剂,如乙二胺、二乙烯三胺、间苯二胺等。聚酯树脂,常用的固化体系(引发剂—促进剂方法):过氧化环己酮—萘酸钴过氧化二苯甲酰一二甲基苯胺。2.填料(按§3-6“玻璃钢所用填料”)3.稀释剂即能够降低树脂粘度的液体。尤其是对于手糊工艺中的环氧树脂,由于粘度较大,常需加入一定量的稀释剂。稀释则分为两类,一类是活性稀释剂,另一类为非活性释剂。①活性稀释剂分子结构中会有活性环氧基因,参入树脂的固化反应,因此它直接影响已固化树脂的性能。活性稀释剂除了降低树脂粘度,改善树脂工艺性能外,还对已固化树脂起内增塑作用。活性稀释剂的加入,固化剂用量无相应地调整。常用环氧树脂活性稀释剂如下表。常用环氧树脂活性稀释剂名称牌号分子量沸点粘度(厘泊)环氧丙烷丙烯醚550#1141541-2环氧丙烷丁基醚501#1301702环氧丙烷苯基醚690#1502457二缩水甘油醚600#1316脂环族环氧6206#1402278②非活性稀释剂非活性稀释剂,不参加树脂的固化反应,在固化时有部分逸出,从而增加树脂的收缩率,降低粘结力,因此最好不用。必须使用时,用量应控制在5~15%内,不宜过多。表3-5常用环氧树脂非活性稀释剂名称分子量沸点丙酮58.0856.5甲乙酮72.1079.6环乙酮98.14156.0苯78.1180.1甲苯92.13110.8二甲苯106.16144.0正丁醇74.12117.0苯乙烯104.14146.0模具及脱模剂模具及脱模剂是手糊工艺中的主要工具,模具及脱模剂的选择是手糊工艺中主要工序之一。模具的选料包括确定结构形式和选择材料,两部分内容。一、模具的结构和选材1.模具材料选择选择生产GRP复合材料制品用模具材料,必须满足以下原则:①能够满足制品的尺寸精度、外观质量及使用寿命要求;②模具材料要有足够的刚度和强度,保证在模具使用中不宜变形和损坏;③不受树脂侵蚀,不影响树脂固化;④耐热性好,制品固化或加热固化时,模具不变形;⑤容易制造,容易脱模;⑥尽量减轻模具质量,方便生产;⑦价格便宜,材料容易获得。根据上述选材原则,在GRP手糊产品中通常所选用的模具材料有:木材、石蜡、水泥、金属、石膏、GRP、陶土、可溶性盐等。2.模具结构:GRP常用模具的结构形式:主要有三种:阴模、阳模和对模。它们根据工艺要求,既可设计成整体式,也可设计成拼装式,GRP手糊产品所需模具需要自行设计和生产。进行模具设计时,要综合考虑各种因素,具体技术要求和方法可参阅有关模具设计和生产书籍。二、脱模剂胶模剂概念:为使制品与模具分离而附于模具成型面的物质称为脱模剂。脱模剂选择原则:①与树脂粘力小非极性或极性微弱;②使用方便,成模时间短,成模均匀、光滑;③不腐蚀模具,不影响树脂固化;④操作安全,对人体无害;⑤价格便宜,来源广泛,配制简单。从工艺角度来讲,脱模剂的选择,还应考虑另外两个条件:①模具材料,树脂种类和固化条件等。②制品的成型周期与脱模剂成膜时间等。根据以上原则和要求,GRP生产中所选用脱模剂主要有三类,每类中又有多种:1.薄膜型脱模剂;2.溶液型脱模剂;3.油蜡类脱模剂。2.4.5成型工艺质量控制成型工艺是由原材料形成产品的最关键的一步,根据产品性能结构特点及施工条件等方面可选择不同的工艺路线,因此必须综合考虑和分析各因素,制订合理的工艺路线,工艺路线所包括的内容:1.原材料的准备根据产品性能要求,合理选择纤维和树脂种类,纤维制品的剪裁,及树脂肪配方等。2.根据产品尺寸和强度要求正确选择模具和成型方法,手糊和喷射成型的产品强度较低,但产品尺寸和形状不受限制,低压法则相反;采用无压手糊成型,产品胶含量较高,可达50~80%,而低压法则较低,仅为35~55%;手糊和喷射,只能使产品有一个平整表面。真空袋压成型能使产品内外表面都较光滑;3.根据气候条件,任务缓急,确定固化方式。下面按工艺路线有关内容分别详细介绍。一、原材料准备关于纤维与树脂的选择我们在上两节已经单独讲了,下面主要讲GF制品的剪裁及树脂配方及配制。1.GF制品的剪裁GF制品在剪裁之前,通常应进行脱蜡、表面处理(除剪处理布外)。GF布的剪裁设计应注意以下几个问题。2.树脂配方的选择在这里树脂配方的选择注意应满足手糊工艺的要求,固此必须掌握热固性树脂的工艺特性(即浸润性、流动性、粘法性、固化特性)。树脂工艺特性的控制指标通常包括三个指标。①树脂粘度树脂粘度主要控制树脂的浸润性和流动性。实践经验,手糊成型的树脂粘度应控制在200~800厘泊。②胶凝时间a.概念:在规定温度下,一定量的热固性树脂中加入一定量的引发剂、促进剂(或固化剂)以后,到形成胶凝所需要的时间。b.胶凝时间的测定工艺上要求树脂的胶凝时间与产品的糊制时间相符,因此糊制前应对胶凝时间进行测定。树脂浇铸体胶凝时间的测定一般采用固化曲线或差热分析测定;但树脂胶液的胶凝时间一般要比制品的胶凝时间短。(一是因为加入GF后,要消耗一部分树脂的反应热;二是胶凝时间不仅与树脂配方有关,还与环境温度、湿度及制品的厚度有关。)因此在每次批量生产之前,一定要做胶凝时间试验,随时修改配方。c.胶凝时间的控制聚酯树脂胶凝时间的控制:调整引发剂—促进剂用量,或加入阻聚剂;环氧树脂胶凝时间的控制:环氧树脂常用的胺类固化剂,由于其活性不同,胶凝时间不同。伯胺活性较大,胶凝的时间较短,活性低的固化剂有二甲基丙胺、二乙胺基丙胺、咪唑,聚酰胺等。通常是将它们与伯胺共用,来调整胶凝时间。①固化度a.固化度的概念b.固化度的控制。手糊成型工艺中的树脂胶液配制。1.不饱和聚酯树脂胶液配制①常用配方②配制方法2.环氧树脂胶液配制①常用配方②配制方法3.辅助剂配制①过氧化环己酮糊(引发剂H)配方:反应:制法:注意事项:②过氧化苯甲酰糊(引发剂B)③促进剂E④促进剂D⑤颜料糊二、糊制及固化1.胶底层的制备改善GRP制品表面性能的方法通常有:富树脂层、表面毡的使用、胶衣层。这里主要说胶衣层的制作。胶衣树脂产生的背景胶衣树脂的种类(目前国内仅生产33号胶衣树脂,并且大多采用这一种)。胶衣层的制作:胶衣糊的配方及配制(其中包括33号胶衣树脂的配方)胶衣层的制作:厚度0.25-0.4mm,当胶衣开始胶凝时,立即糊制GRP,待完全固化后脱模;应防止胶衣层与GRP之间的有污染或小气泡。2.糊成要求注意几个问题:①每手糊一层(即一层树脂一层布)必须排除气泡,浸透织物。②除表面树脂含量应高些外,正常应保持胶含量均匀,一般控制在45~55%;③辅糊工艺的条件:室温>15℃举例:槽形及工字形制品的糊成3.固化手糊成型GRP制品通常采用常温固化。其固化过程分为3个阶段,即胶凝,固化及后固化。①胶凝,胶凝后需在模上继续固化;②固化,达到一定程度后(15℃③后固化a.必要性手糊GRP制品固化过程强度与固化时间的关系;b.后固化方式:室温后固化:后固化周期较长;加热后固化:能加速GRP制品的固化反应;提高固化度:提高模具利用率和效率。因此常常采用加热后固化方式。需要考虑多种影响固素,来确定加热后固化制度。根据实验结果,一般环氧GRP的加热后固化温度较高,常控制在150℃内,聚酯GRP的后固化温度不超过120℃,一般控制在50下面是聚酯GRP加热后固化制度(即加热温度—固化时间曲线)加热后固化的加热设备一般小型GRP制品,可在烘箱内加热处理稍大一些的制品可放在固化炉内进行而大型制品则多利用加热模具法或红外线加热法。它们很有特点。三、胶模,修整及装配四、手糊工艺中常见的异常现象及解决办法。2.5喷射及袋压成型工艺一、喷射成型工艺概念:喷射成型是一种半机械化的手糊法,它是利用喷枪将GF及树脂同时喷到模具上而制成GRP制品的工艺方法。成型工艺流程:喷射成型工艺流程:无捻粗纱短切无捻粗纱短切树脂加入促进剂加入引发剂喷射滚压固化脱模后处理说明几点:①树脂喷射系统有一下两种情况:一是树脂分装两个贮罐,分别加
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