玻璃钢电缆桥架拉挤工艺是将连续无捻粗纱、毛毡、皮带或布浸在橡胶溶液中,在牵引力的作用下加热、拉挤、固化,连续生产不受长度限制的玻璃钢(FRP)型材。
拉挤成形工艺是玻璃钢(FRP)成形工艺中的一种特殊工艺,适用于生产相同截面形状的FRP型材,如棒材、管材、实心型材(工字钢、槽型、方型材)和开口腹板型材。它的优点是:
1. 生产过程连续,产品质量稳定,重复性好;
2. 补强材料的含量可按要求调整,产品强度高;
3.可调节产品的纵向强度和横向强度,以满足不同的应用要求;
4. 可生产复杂截面形状的产品,以满足特殊场合的要求;
5. 产品整体性好,原料利用率高;
6. 设备投资成本低。
玻璃钢桥架拉挤工艺材料
1. 树脂基体
在拉挤工艺中,使用最多的是不饱和聚酯树脂、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、阻燃树脂等。
①不饱和聚酯树脂
用于拉挤的类型基本上是邻苯和间苯类型。间苯树脂具有良好的机械性能、韧性、耐热性和耐腐蚀性。目前,邻苯型在中国使用比较广泛,因为它的价格比间苯型有优势,但由于厂家不同,质量差别很大,所以要根据不同的产品仔细选择。
②乙烯基树脂
乙烯基树脂具有良好的综合性能,可提高耐化学性和水解稳定性。
③环氧树脂
与不饱和聚酯树脂和酚醛树脂相比,环氧树脂具有优异的机械性能、高的介电性能、抗表面泄漏和抗电弧性能。它是一种优良的绝缘材料。
④酚醛树脂
它是最早的热固性树脂。具有优异的瞬时高温烧蚀性能。目前,酚醛树脂已成功应用于拉挤工艺
2. 增强材料
拉挤工艺中使用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品,如无扭粗纱、玻璃纤维毡等。为了满足产品的特殊性能要求,可以使用芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维。
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。
玻璃纤维产品品种包括:
一。无捻粗纱
无捻粗纱有平行纱和直纱,线密度为1100(1200)~ 4400(4800)。要求:带成型良好;良好的降解性;统一的张力;统一的线性密度;良好的渗透性。
b.玻璃纤维毡
切毡要求:面积均匀、质量均匀;缩短前驱体和粘结剂分布均匀;中等干毡强度;良好的渗透性。用于强度要求较低的产品。
连续毡的加固效果优于短切毡。要求与上面相同。
表面毡起到了表面改性和耐酸的作用。
缝合毡不含粘合剂,透气性好,价格低廉。
c.玻璃纤维针织物能提高产品的拉伸强度和弯曲强度;减少产品重量;产品表面平整光滑。
d.复合玻璃纤维增强材料可调节产品的横向和纵向强度。
②碳纤维
主要用于强度高、重量轻的产品。一般与乙烯基、环氧树脂配合使用。
3.辅助材料
①启动程序
引发剂的特性通常用活性氧含量、临界温度和半衰期来表示。
目前常用的启动器有:
过氧化甲乙酮
过氧化苯甲酸叔丁基酯/过氧化苯甲酰trigonox cbpo perkadox ch-50, perkadox ch-50x, perkadox ch-50l
过氧化异辛酸叔丁酯/ trigonox 21s
Bppd (diphenyloxyethyl peroxydicarbonate)
Perkadox 16[双(4-叔丁基环己基)过氧化碳酸酯]
实际应用中很少使用单组分,通常根据临界温度的不同采用双组分或三组分。
②环氧树脂固化剂
常用的有酸酐、叔胺和咪唑固化剂。
③着色剂
拉挤时的着色剂一般以颜料糊的形式出现。
④填料
填料可降低产品的收缩率,提高产品的尺寸稳定性、表面光洁度、光滑度、平整度或亚光性;有效调节树脂粘度;满足不同的性能要求,提高耐磨性、导电性和导热性。大多数填料可以提高材料的冲击强度和压缩强度,但不能提高抗拉强度;一些填料具有优异的耐光性和耐化学腐蚀性能,并能降低成本。
填料的粒度要有梯度选择,以达到最佳的使用效果。现在还可以对填料进行表面处理以增加用量。
⑤脱模剂
脱模剂表面自由能极低,能均匀润湿模具表面,达到脱模效果。良好的释放效果是保证拉挤过程顺利进行的主要条件。
在早期的拉挤工艺中,采用了外脱模剂,常用的硅油等,但用量大,产品表面质量不理想。现在使用内释放剂。
内脱模剂直接加入到树脂中,在一定的加工温度下从树脂基体中渗出扩散到固化产品的表面,并在模具与产品之间形成一层隔离膜,起到脱模的作用。
内释放剂一般有磷酸酯、蛋磷酸、硬脂酸盐、三乙醇胺油等,其中硬脂酸锌释放效果较好。在拉挤生产中,人们通常倾向于在室温下使用液体内释放剂。目前市面上的内释放剂多为伯胺、仲胺和有机磷酸酯与脂肪酸共聚物的混合物。
⑥其他
在拉挤生产中,必须根据产品的特殊要求和工艺需要添加一些其他的辅助材料,包括:
偶联剂-能提高增强材料与树脂之间的粘结强度,改善FRP的性能,改善界面状态,有利于产品的耐老化、耐应力和电气绝缘。常用的偶联剂是硅烷。
聚合抑制剂——自聚合在夏季橡胶生产中经常发生,可适当添加,以延长使用寿命。常用的聚合抑制剂有:a-甲基苯乙烯、对苯二酚、叔丁基邻苯二酚。
增韧剂-能降低FRP的脆性,提高FRP的抗冲击性能。常用的增韧剂有苯乙烯、聚烯烃和邻苯二甲酸酯。一般用于环氧树脂的拉挤生产。
稀释剂——可降低树脂粘度,提高树脂对增强材料和填料的润湿性;控制固化过程中的反应热;延长树脂固化体系的使用周期;增加填料量,降低成本。不饱和聚酯的稀释剂主要有苯乙烯、a-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸单体等。酚醛树脂的稀释剂主要是乙醇、丙酮等溶剂。环氧树脂稀释剂包括邻苯二甲酸二丁酯、含环氧基团的低分子化合物等。
抗氧化剂-能抑制或减缓高分子材料的自动氧化反应。主要包括二芳基仲胺、对苯二胺、氯胺酮、醛胺、单酚、烷基多酚和硫双酚。
光稳定剂-能够抑制或减弱光降解并提高聚合物和复合材料耐光性的物质。由于大多数光稳定剂吸收紫外线,它们传统上被称为紫外线吸收剂。主要包括水杨酸酯、二苯甲酮、苯并三唑、受阻胺和有机镍配合物。
热稳定剂-可防止和减少聚合物在加工和使用过程中因加热而降解或交联,延长玻璃钢的使用寿命。常用的有碱性、脂肪酸皂、有机锡化合物和复合热稳定剂。
阻燃剂-可以防止聚合物材料点燃或抑制火焰传播。最常用和最重要的阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。