拉擠成型聚氨酯復合材料異型材主要應用領(lǐng)域;建筑節能門(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,橫擔等。
一、對生產(chǎn)環(huán)境要求
由于雙組份聚氨酯樹(shù)脂反應活性高,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, 產(chǎn)生發(fā)泡影響產(chǎn)品強度和表面質(zhì)量, 纖維的微裂紋也會(huì )吸水,所以濕度對聚氨酯樹(shù)脂的反應影響非常大。 而且環(huán)境溫度的變化對樹(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(cháng),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)脂反應的特性,為保證聚氨酯復合材料產(chǎn)品的成型和產(chǎn)品性能指標,生產(chǎn)車(chē)間和原料存放必須設有除濕機,降低環(huán)境空氣濕度,降低原料的含水量。
二、 產(chǎn)品的設計原則和原料選擇及配方
復合材料其實(shí)是一種結構,同時(shí)具備可設計性強特點(diǎn),所以復合材料產(chǎn)品是設計出來(lái)。產(chǎn)品的設計應根據產(chǎn)品的使用工況和用戶(hù)要求以及國家相關(guān)政策市場(chǎng)需求,進(jìn)行產(chǎn)品的截面設計,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)向強度低,易開(kāi)裂,因此在產(chǎn)品設計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;應根據產(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)脂的浸潤劑配方的纖維紗,改善復合材料的界面,嚴格控制纖維紗的含水率指標。對于纖維織物的厚度均勻性和裁剪尺寸要有嚴格的要求。對于聚氨酯樹(shù)脂的選擇和配方,應根據產(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)品的工藝預成型設計
預成型的作用是梳理纖維及織物,同時(shí)也有對纖維和織物定位功能。對于拉擠型材產(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。所以預成型設計及分紗板的加工非常重要,預成型設計要科學(xué)合理,分紗板的加工要滿(mǎn)足設計的尺寸精度,應保證產(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(mǎn)足要求。
四、 對拉擠成型工藝設備及模具的要求
對拉擠設備的要求:因聚氨酯樹(shù)脂粘接強度高,含紗量高, 所以拉擠設備與拉擠環(huán)氧樹(shù)脂條件相同,應保證足夠的牽引力和夾緊力(不卸壓)。
對模具的要求:模具長(cháng)度 900mm-1000mm,模具材料采用熱作模具鋼,模具內尺寸直線(xiàn)度,平面度,垂直度等行為公差,滿(mǎn)足設計要求,模具的工作面光潔度按環(huán)氧樹(shù)脂體系要求加工。
注膠模盒的設計應考慮不得有存料死點(diǎn), 下設排料口, 上設壓力顯示, 增加水循環(huán)冷卻裝置。
成型技術(shù)需采用注膠工藝,注膠設備原料罐應保證一定容積,配比準確,混合均勻,對于多線(xiàn)生產(chǎn),可采用集中供料,每條線(xiàn)配備無(wú)原料罐注膠機。
五、 產(chǎn)品的直線(xiàn)度及調整
對于不對稱(chēng)異型材產(chǎn)品,因型材截面不對稱(chēng), 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,對型材進(jìn)行調整控制,通過(guò)反向實(shí)施限制型材方向,即可解決產(chǎn)品的彎曲變形問(wèn)題,保證產(chǎn)品的直線(xiàn)度??刹捎每烧{整模具架進(jìn)行調整,也可在拉擠生產(chǎn)線(xiàn)模具與夾持裝置之間增加調整限位架進(jìn)行調整。
六、 產(chǎn)品的切割與組裝
產(chǎn)品的切割應選擇專(zhuān)用切割設備,同時(shí)要增加環(huán)保吸塵設備,保證產(chǎn)品切割尺寸精度,減少切割粉塵對人體的傷害。產(chǎn)品的組裝應選擇專(zhuān)用組裝設備,組裝工藝要采用鋁合金與塑鋼門(mén)窗相結合的組裝工藝,同時(shí)要增加環(huán)保吸塵設備和個(gè)人防護,減少粉塵對人體的傷害。
七、 產(chǎn)品的耐候性及解決辦法
國家早已成立玻璃鋼老化組,做了十五年的老化試驗,明確了在配方中加入紫外線(xiàn)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(mǎn)足不了產(chǎn)品長(cháng)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(xiàn)吸收劑,顏料糊也要選擇耐候性好的材料,然后對型材表面在線(xiàn)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。對于耐鹽霧腐蝕應該按環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂一樣,進(jìn)行耐腐蝕試驗,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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