复合材料玻璃钢拉挤成型管材与棒材课件.pptx

1、特点 复合材料拉挤成型技术是制造高性能、高纤维体积含量、低成本复合材料的一种重要方法。其最大的特点是连续成型，制品长度不受限制，力学性能尤其是纵向力学性能突出，结构效率高，制作成本低，自动化程度高，制品性能稳定。（1）自动化、连续化生产工艺；（2）生产效率高，可多模多件；（3）拉挤制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张力下进行，能充分发挥连续纤维的力学性能，产品强度高；（4）制品纵向强度可任意调整，可以满足不同力学性能制品的使用要求；（5）制品性能稳定可靠，波动范围在5之内；（6）原材料利用率在95以上，废品率低 ；（7）不能利用非连续增强材料；（8）产品形状单调，只能生产线形型材（非变截面制品

2、），横向强度不高。可用范围 主要用作工字型、角型、槽性、异性截面管、波纹板，实芯棒以及以上述断面构成的组合截面型材。应用实例 1、电力电器行业：电缆托架、梯架、支 架、绝缘梯、变压器用的隔热棒等，电机槽楔、照明用附件、路灯柱、天线杆、带电维修架空线路用吊杆、电力、电波塔，光纤电缆型材等。 2、建筑土木建材：大棚、围栏、窗框、温室框架、脚手架、采光瓦、遮音棚、等 3、交通车辆：冷藏车构件、卡车结构件、公交车墙板、拖车地板、公共汽车排气管、行李架、方向牌、座椅等。 4、耐腐蚀设备：化工设备、水处理设备、酿造设备、下水道井盖、储罐保护架、洗涤器组合器构件、水族馆检查廊、冷却塔支架、抽油杆等。 5、体

3、育设备：弓箭、钓鱼竿、帐篷杆、帆船用张力构件、滑雪板、组合式游泳板、雪船、平衡棒、高尔夫球杆等。 6、船舶行业：船舶用槽，海岸路灯柱，龙骨，栏杆，扶手，楼梯，浮动码头，格栅。 7、航空领域：内装饰材料，结构材料，货架等。1、目前主要的拉挤制品（部分制品实例及应用） 1.可以避免金属护栏在高电磁场下的电磁感应带来的发热、高感应电压问题，不会对变电设备产生损坏，避免运行维护人员遭受电击。 2.耐候性好，在湿热状态下不发生氧化锈蚀，不褪色，不需刷油漆保护，不用日常护理，不怕雷击。 3.耐腐蚀，在10%的硫酸、20%的硝酸、50%的醋酸长期作用下不受影响。 4.耐撞击易复原，受到物体撞击后弹性大，能恢

4、复到原形状，拉伸、弯曲强度为600pa以上，抗疲劳能力约为钢材的50倍。污水处理（化工）防腐护栏是由拉挤玻璃钢管材与玻璃钢模压件组合而成，主要应用于电力、水处理、化工等领域。 间苯型聚酯树脂83.3%低收缩添加剂16.7%碳酸钙5%引发剂1%硬脂酸锌4%配方1：这是一种通用型配方，各项性能适中！产品尺寸直径25Mm实芯棒配方1234树脂（乙烯基树脂）100100100100Perkaox16(P-16)0.40.60.80.8CHP0.751.131.5脱模剂0.5050.50.5填料15151515玻璃化转变温度/189197174186固化度97197.493.2配方2：CHP 异丙苯基过

5、氧化氢，枯名过氧化氢，过氧化氢异丙苯分子式：C6H5C(CH3)2OOH乙烯基树脂（Vinyl Ester Resins）其是通过环氧树脂的开环与不饱和一元酸加成反应而制得的一种新型热固性树脂。乙烯基树脂的典型性能 乙烯基树脂是国际公认的高度耐蚀树脂。 1、它在分子链两端的双键极其活泼，使乙烯基树脂能迅速固化，很快得到使用强度，得到具有高度耐腐蚀性聚合物； 2、由于其采用甲基丙烯酸合成，酯键边的甲基可起保护作用，提高耐水解性； 3、其树脂含酯键量少，每摩尔比耐化学聚酯（双酚A-富马酸UPR）少35-50%，使其耐碱性能提高； 4、它具有较多的仲羟基可以改善对玻璃纤维的湿润性与粘结性，提高了层合

6、制品的力学强度； 5、由于仅在分子两端交联，因此分子链在应力作用下可以伸长，以吸收外力或热冲击，表现出耐微裂或开裂。 拓展： 阻燃乙烯基树脂一般采用溴化环氧树脂合成，由于树脂中由于含溴，因此阻燃乙烯基树脂在具有耐化学性的同时，又可以阻燃。 成分与性能123间苯拉挤树脂100100100高岭土填料02050内脱模剂（硬脂酸锌/铅）111P-16（有效成分94%）0.750.750.75TBPO（有效成分97%）0.50.50.5TBPB（有效成分98%）0.250.250.25黏度/mPa.S2180016007040382806804000631103702630反应活性（82.2）凝胶时间/

7、min1.61.32.6固化时间/min3.02.04.22放热温度/200196190配方3TBPO技术数据： 性质：性质： 本品为无色透明液体，互溶于甲醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、磷酸三乙酯、二氯乙烷、三氯乙烷、甲苯、环己烷、矿物酸、白油等；不溶于水；易燃、易爆；与浓酸、浓碱、还原剂及尘、灰、锈或金属接触会自行分解。 TBPB俗称： TBPP，引发剂 TBPP，硫化剂TBPP， 固化剂TBPP，trigonox c化学名：过氧化苯甲酰叔丁脂 分子式： C11H14O3结构式溶解性： 易溶于醇、脂类有机溶剂，不溶于水。用途： TBPB为挥发性、淡黄色透明液体是一种脂类有机过

8、氧化物。用于聚苯 乙烯丙烯酸类的中温引发剂，不饱和聚酯树脂的固化剂、以及硅橡胶的硫化剂。安全数据: 热分解温度：60摄氏度 联合国编号（UN-No）：3103 中国危险品化学品编号（CN-No）：52076稀释后的产品：TBPB-75 含量：75%，有机溶剂稀释 TPBP-50:含量：50%，有机溶剂稀释 外观淡黄色透明油状液体含量Min.98%色度MAX.100黑曾FeMax.3ppm质量指标：闪点 flash point 在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度；闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可

9、燃混合物的最低温度。可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。 闪点又叫闪燃点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。各种油品的闪点可通过标准仪器测定。闪点温度比着火点温度低些。 区别于燃点 燃点又叫着火点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运输、储存和使用的安全有极大关系。 拉挤制备技术的流程分布 (1) 纤维区 (2) 浸渍区 (3) 预成型区 (4) 固化区 (5) 拉拔区 拉挤工艺示意图预成型模成型模具浸胶

10、槽集束板纱架拉拔机构导向板工艺流程 ： 选定树脂选定树脂配方体系配方体系确定树脂体系的确定树脂体系的固化温度区间固化温度区间根据设计图纸根据设计图纸制备金属模具制备金属模具配纱，安装模具配纱，安装模具模具加热区模具加热区三区温度设定三区温度设定根据模腔尺寸根据模腔尺寸计算纱用量计算纱用量设计预成型模设计预成型模和分纱导向板和分纱导向板设定牵引速度、设定牵引速度、牵引压力牵引压力试拉试拉观察制品表面情观察制品表面情况，继续或改进况，继续或改进正式生产制作工艺过程玻璃纤维无捻粗纱从纱架引出，经过导纱辊进入树脂槽中浸胶，然后进入预成型模排出多余树脂并在压实过程中排出气泡，在进入成型模，玻璃纤维和树脂

11、在成型模中被挤压拉拔成型固化，最后经牵引切割成制品。纤维区：以E-glass为主，和较高性能的S-glass及carbon。纤维的形态主要有粗纱（roving），短切毡 (mat)，及表面毡 (surfacing veil)，平面织物等。浸渍区： 预成型区(preforming area) ：（1）赋于概略形状，可以降低纤维束与固化模入口处的摩擦与多余树脂。（2）赋于纤维束或其它补强材适当的位置，以进入固化模。固化区：拉挤模具 (die) ：赋于工件的形状加热装置： 电热板 电波加热 热油循环辅助加热：在含浸纤维入模口之前先行预加热（微波加热） 。优点：树脂所需热传导的时间缩短，模具长度可以缩

12、短，用于大型工件。成型模具加热区温度设定: 135 170175 95 加热一区加热二区加热三区预热区凝胶区固化区拉挤方向典型的模具长度在30150 cm 之间；模具材料：工具钢；模具形式：整体式、组合式、悬垂式（空腹结构）棒材拉拔区：拉拔区提供工件拉挤时所需的拉拔力与速度控制，拉拔的方式主要有两种履带式 (caterpillar) 及往覆式 (reciprocating) ，和环型迥旋式拉拔机构（结合了拉拔与卷曲）。履帶式拉拔机构往覆式拉拔机构质量检测外观缺陷色斑、颜色不均污染、异物混入表面粗糙无光泽表面凹痕玻璃毡包敷不全表面皱痕表面液滴表面起皮、破碎白粉分型线明显、分型线处磨损表面纤维外露、纤维起毛整体缺陷裂纹缺角、缺边分层浸渍不良、毡纱泛白密集气孔尺寸缺陷厚度偏差偏芯、同心度差翘曲变形、直线度差扭曲、扭拧度大垂直度偏差长度偏差性能缺陷不耐老化、易褪色绝缘性差强度不够、力学性能差拉挤工艺设备实现拉挤工艺的主要设备是拉挤机。分立式、卧式两种。卧式拉挤机结构比较简单，操作方便，对生产车间结构没有特殊的要求。 一般设备的主体功能基本相同。包括：送纱（毡）架、浸胶区、模具放置区、加热装置、牵引装置、切割等部分。 送纱装置包括纱架和集束器；浸胶装置主要由树脂槽、导向辊、压辊、分纱板、挤胶辊等组成。