1. 绝缘漆成分材料简介
电器市场的不断发展,触电事件也在频频发生,人们为了避免触电事件,绝缘材料也就应运而生,那么在生活当中绝缘材料也是千万种类,小编现在就为大家介绍一款可以绝缘的材料,这款绝缘材料主要应用于工业——绝缘漆。
一、绝缘漆简介:
绝缘漆又可以叫绝缘涂料,这种涂料是一种品质较优的绝缘性涂料,除此之外,这种涂料还具备良好的电性能,机械性能,以及集热性能和化学性能于一身。一般的绝缘漆是清漆,当然为了适应特殊的需求,也存在色漆,其中还有一种可以保护绝缘电子和组件的绝缘漆,名叫奥斯邦聚氨酯绝缘漆,绝缘漆在使用后可形成一种坚韧,稳定、且有弹性,绝缘和防止磨损的薄膜,且可以粘附在很多物体上。
一、绝缘漆的主要成分:
绝缘漆的主要成分有基料、颜填料、阻燃剂、助剂、溶剂和固化剂等,其按比例合成,由于各厂家生产成分不同,绝缘漆有是一家独自生产,也有可能是由多家合伙生产。
二、绝缘漆的成分简介:
1、基料:构成基料的成分有很多种,而一般的基料构成是由各种树脂合成,其中有聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂,聚氨酯、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂,还有硅树树脂等。有就是说大部分的基料成分是来自天然合成的。
2、阻燃剂:阻燃剂按其组成可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂,按其特征可分为反应性阻燃剂和添加星阻燃剂。一般阻燃剂的添加是根据绝缘漆的用途而定,可达到最好的阻燃效果。
3、颜填料:为了适应某类特殊的产品,绝缘漆就需要有颜填料的添加了,而加入颜填料则可以改进涂料的性能,并且可根据其用途对其配置要求的颜色,一般来说,常用的颜填料有云母粉、碳黑、钛白、铬黄、氧化铁红,硫酸钡、滑石粉、二氧化硅、氧化钙等。
4、固化剂:这种成分则是绝缘漆里必不可缺的成分,可以让绝缘漆有很好的粘力。
5、氧化剂:这种成分则不常用,但是在烯类树脂中适当的添加氧化物,能够作引发剂。
助剂:这是一种辅助剂,然而这种辅助剂制造、贮存、施工,以及提高性能等方面则是不可替代的,也是必不可少的。可在涂料成膜中起到至关重要的作用。
绝缘漆的用途广泛,其功效也很显著,不仅可以改变一些电器的不利环境的影响度,也可增长一些电器的寿命,和改变电子器材的外观,是一种绝好的绝缘材料。
2. 材料聚酯酰亚胺树脂在固态时的密度,弹性模量,泊松比
只知道聚酰亚胺哦
3. 漆包线型号QZ系列、QZY系列、QA系列有什么区别
漆包线型号QZ系列、QZY系列、QA系列的区别只是所用的绝缘材料不同。
QZ系列属于聚酯漆包线,QZY属于聚酯亚胺漆包线,QA属于聚氨酯漆包线。
漆包线是指用绝缘漆作为绝缘涂层、用于绕制电磁线圈的金属导线,也称电磁线。漆包线是电机、电器和家用电器、电讯、电子仪表电磁绕组的主要和关键原材料。
(3)聚酯酰亚胺树脂伸长率扩展阅读:
漆包线目前广泛应用于电感,变压器等产品,由导体(铜线)
和绝缘层(漆包线漆膜)两部组成。一般来讲,漆包线的分类有以下两种:
按绝缘材料来分:分为缩醛漆包线,聚西酯漆包线,聚氨酯漆包线,
改性聚酯漆包线,聚酯亚胺漆包线,聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线,
聚酰亚胺漆包线。
按温度等级来分:分为
130℃、155℃、180℃、200℃、220℃。
漆包线是电机、电器和家用电器等产品的主要原材料,特别是近几年电力工业实现了持续快速增长,家用电器的迅速发展,给漆包线的应用带来较广阔的领域。
参考资料来源:网络--漆包线
4. 张艺的论著一览
1.Siwei Liu, Wu Yupeng, Yi Zhang, Chi Zhenguo, Jiarui Xu, Yan Wei, Synthesis and characterization of functional ABA block polymer containing aniline trimer , Chemistry Letter, 2009, 38(8): 840-841
2.Hanjia Chen, Xuhua Shi, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Surface Functionalization of Polypropylene by Entrapment of Polypropylene-grafted- poly (ethylene glycol), Journal of Applied Polymer Science, 2009, 114(4):2461-2468.
3.Xu Bing, Yi Zhang, Chi Zhenguo, Peng Xiangfang, Lin Yongqiang, Xu Jiarui*, Reinforcing and Toughening on Poly(ether imide) by a Novel Thermotropic Liquid Crystalline Poly(ester-imide-ketone) with Low Content, Polymer Engineering & Science, 2009.49(10): 2046-2053
4.Xiqi Zhang, Zhiyong Yang, Zhenguo Chi, Meina Chen, Bingjia Xu, Chengcheng Wang, Siwei Liu, Yi Zhang and Jiarui Xu, A multi-sensing fluorescent compound derived from cyanoacrylic acid, Journal of Materials Chemistry, 2010,20(2)192-198
5.Zhiyong Yang, Zhenguo Chi, Tao Yu, Xiqi Zhang, Meina Chen, Bingjia Xu,Siwei Liu, Yi Zhang and Jiarui Xu, Triphenylethylene carbazole derivatives as a new class of AIE materials with strong blue light emission and high glass transition temperature, Journal of Materials Chemistry, 2009, 19, 5541 – 5546
6.Xiqi Zhang, Zhenguo Chi, Zhiyong Yang, Meina Chen, Bingjia Xu, Lin Zhou, Chengcheng Wang, Yi Zhang, Siwei Liu, Jiarui Xu, Synthesis of carbazole derivatives with high quantum yield and high glass transition temperature, Optical Materials, 2009, 32, 94-98
7.Zhiyong Yang, Zhenguo Chi, Lin Zhou, Xiqi Zhang, Meina Chen, Bingjia Xu, Chengcheng Wang, Yi Zhang, Jiarui Xu, Blue-light-emitting carbazole derivates with high thermal stability, Optical Materials, 2009, 32 : 398–401
8.Yigao Yin, Yi Zhang, Zhengguo Chi, Jiarui Xu*, Self-catalytic cross-linking reaction and reactive mechanism studies of , European Polymer Journal, 2008, 44, 2284-2294
9.Hanjia Chen, Xuhua Shi, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Surface modification of polypropylene. I. Surface enrichment of poly(ethylene glycol) on polypropylene/poly- (ethylene glycol) blends. Journal of Vinyl & Additive Technology, 2008, 14(1), 28-33
10.HJ Chen, YF Zhu, Yi Zhang, JR Xu, Quantitative analysis of surface composition of polypropylene blends using attenuated total reflectance FTIR spectros, Spectros and Spectral Analysis, 2008, 28(8): 1799-1802
11.H.J. Chen, X.H. Shi, Y.F. Zhu, Y Zhang, J.R. Xu, Polypropylene surface modification by entrapment of polypropylene-graft-poly(butyl methacrylate), Applied Surface Science, 2008, 254: 2521–2527
12.Hanjia Chen, Xuhua Shi, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Enrichment of poly(butyl methacrylate) and its graft copolymer of polybutadiene on the surface of polypropylene blend. Journal of Applied Polymer Science, 2008, 107(5), 3049-3057
13.Hanjia Chen, Xuhua Shi, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Synthesis and characterization of macromolecular surface modifier PP-g-PEG fro Polypropylene, Front. Chem. Eng. China, 2008, 2(1): 102-108
14.Zhenguo Chi, Xiqi Zhang, Yi Zhang, Jiarui Xu, Influence of the Monomer Feeding Sequence on the Structure and Properties of Thermotropic Liquid-Crystalline Poly(ester imide)s, Journal of Applied Polymer Science, 2008, 110, 3001-3008
15.Shanshan Wei, Yi Zhang, Jiarui Xu, Preparation and property characterization of PAA/Fe3O4 nanocomposite, Front. Chem. Eng. China, 2007, 1(3): 233-237
16.Hanjia Chen, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Surface enrichment of polypropylene -graft-poly(methyl methacrylate) on polypropylene, J. Polym. Res., 2007,14: 489-496
17.Jun Xu, Yafei Zhu, Yi Zhang, Yimin Zheng, Zhenguo Chi, Jiarui Xu, Effects of sequence structure on physical property of thermal liquid crystalline Poly(ester imide ketone)s,J.Appl. Polym. Sci., 2007, 103(5):3183-3193
18.Shanshan Wei, Yi Zhang and Jiarui Xu, The Dynamic Rheology Behaviors of Reactive Polyacrylic acid/nano-Fe3O4 Ethanol Suspension, Colloids and Surfaces, A: Physicochemical and engineering aspects, 2007, 296(1-3):51-56
19.Siwei Liu, Kaizheng Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Cyclic Polyaniline Nanostructures form Aqueous/Organic Interfacial Polymerization Inced by Polyacrylic Acid, Polymer, 2006,47:7680~7683
20.Shanshan Wei, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Preparation and Characterization of Hyperbranched Aromatic Polyamides/Fe3O4 Magnetic Nanocomposite, Reactive and Functional Polymers, 2006, 66: 1272-1277
21.Gufeng Chen, Yi Zhang, Jiarui Xu,Synthesis of SMA Esters and the Surface Properties when Blending with Polyethylene, Applied Surface Science, 2006, 253(3): 1107-1110
22.Xiaolong Lu, Yi Zhang and Jiarui Xu, Influence of fiber morphology in pull-out process of chain-shaped fiber reinforced polymer composites, Scripta Materialia, 2006, 54, 1617-1621
23.Hanjia Chen, Yafei Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, Synthesis and characterization of a macromolecular surface modifier for polypropylene, J. Appl.Polymer Science, 2006, 102(4): 3413-3419
24.Zhenguo Chi, Dan Cheng, Xinwei Pan, Yi Zhang, Jiarui Xu and Haishan Bu, Thermal transition behaviors in a liquid crystalline polyesterimide, Polymer, 2005, 46(15): 5840-5847
25.Zhenguo Chi, Xiandong Yao, Yi Zhang, Jiarui Xu, Thermal decomposition kinetics of thermotropic liquid crystalline polyesterimides,J. Appl.Polymer Science, 2005, 98(6): 2467-2472
26.Siwei Liu, Kaizheng Zhu, Yi Zhang, Jiarui Xu, A Novel Method to Conctive Polymer: PMMA with Fixed Length Oligoaniline as Side Chanis, Material Letters, 2005, 59(28): 3715-3719
27.Yi Zhang, Kailiang Cheng, Jiarui Xu, Thermal stability studies of polyamides and their block coppolymers, Thermochimica Acta, 2005, 425: 137-141
28.Yi Zhang, Jiarui Xu et al, A novel method to the preparation of monocaproxy l-end-grouped polycaprolactam with adjustable low molecular weight,J. Appl.Polymer Science, 2004, 92(2):722-727.
29.Jiarui Xu, Yi Zhang and Quanling Zhang, A novel approach to melt-processable molecular composites, Polymer, 2001, 42, 2689-2693
30.张艺,郑雪菲,牛新星,张燕珠,肖善雄,林文璇,刘四委,黄爱萍,池振国,许家瑞,含硫醚结构均苯型聚酰亚胺的合成及表征,高分子学报,2010, 录用
31.张艺,郑雪菲,牛新星,张燕珠,肖善雄,林文璇,刘四委,黄爱萍,池振国,许家瑞,一种新型聚酰亚胺的合成及结构性能表征,中山大学学报,2010,录用
32.肖善雄,张艺,孙世彧,刘四委,池振国,许家瑞,导热高分子复合材料的研究进展,广东化工,录用,2010, 2: 5-8
33.张燕珠,刘四委,黄爱萍,张艺, 池振国,许家瑞*,热处理对聚酰胺嵌段共聚物/尼龙6共混体系结晶熔融行为和结晶结构的影响,高分子学报, 2010, 2:231-236
34.刘四委,张艺,危岩,许家瑞,双聚己内酯封端苯胺三聚体的合成与研究,高分子学报,2010, 1: 22-26
35.李红山,张艺,许家瑞,硬脂酸镧对硅烷交联LLDPE 热性能和力学性能的影响,高分子材料科学与工程,2009,25(5):46-48
36.杨志涌,池振国,于涛,陈美娜,张锡奇,王程程,许炳佳,周勰,刘四委,张艺,许家瑞,具有聚集诱导增强发光效应的咔唑基三苯乙烯衍生物新型单体及聚合物,高分子学报,2009,6:560-565
37.张锡奇,杨志涌,陈美娜,许炳佳,张艺,池振国,许家瑞, 含N已基吩噻嗪和N已基咔唑基团的联苯乙烯类有机发光材料的合成及其性能研究, 中山大学学报,2009,6,9-14
38.李红山,张艺,许家瑞,氧化镧对LLDPE热氧化分解行为的影响,中山大学学报,2008,47(1):51-55
39.李红山,张艺,许家瑞,稀土氧化物对LLDPE 热氧分解行为的影响, 塑料, 2008, 37(1), 70-73
40.余穗华,赵克,张艺,新型Comfort-DA Ⅱ型义齿黏附剂的研制,广东牙病防治,2008,16(8):943
41.尹以高,张艺,陈晓燕,许家瑞,自催化交联型有机硅密封胶的合成和性能研究,中国粘结剂,2007,16(5):1-3
42.尹以高,陈晓燕,张艺,许家瑞,有机硅密封胶粘接聚烯烃材料的研究,中国粘结剂,2007,16(2):10-13
43.逯小龙,张艺,许家瑞,链状纤维增强热塑性聚合物复合材料的界面特性研究,中山大学学报(自然科学版),2007,46(2):41-44
44.陈谷峰,祝亚非,周勰,张艺,许家瑞. SMA梳状酯化物的合成及其对HDPE表面改性的研究. 功能高分子学报,2007,19-20(1):1-8
45.李红山,张艺,许家瑞,硬脂酸镧对LLDPE热氧化分解行为的影响,稀土,2007,28(3):5-8
46.许军,张艺,祝亚非,许家瑞,聚酯酰亚胺共聚物的液晶特性和相转变研究,中山大学学报,2007, 46(1):48-51
47.许军,张艺,李瑞,祝亚非,池振国,许家瑞,一类含萘环结构的聚酯酰亚胺液晶聚合物的结构与性能研究,高分子学报,2007,4:314-320
48.许军,祝亚非,张艺,李瑞,池振国,许家瑞;聚酯酰亚胺三元共聚物的核磁共振波谱法表征,分析测试学报,2007,26(2):145-150
49.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,添加型聚丙烯大分子表面改性剂PP-g-PEG的制备及其应用,高分子学报,2007,2:203-208
50.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,聚丙烯大分子表面改性剂PP-g-PMMA的制备及其应用,高分子材料科学与工程,2007,23(3):80-84
51.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,聚丙烯蜡/聚乙二醇接枝共聚物在PP共混体系中的迁移扩散,塑料工业,2007,35(7):42-46
52.陈谷峰,张艺,许家瑞,LLDPE/SMA共混物表面固相接枝PEG的研究,高分子学报,2006,6: 829-832
53.李红山,张艺,许家瑞,氧化镧对硅烷交联LLDPE热性能的影响,中国塑料,2006, 20(6):73-76
54.李红山,张艺,许家瑞,硬脂酸镧对LLDPE热老化行为的影响,中山大学学报,2006, 45(6):48-52
55.魏珊珊,张艺,许家瑞,聚丙烯酸/Fe3O4纳米复合材料的制备及性能研究,中山大学学报,2006,45(5):47-50
56.魏珊珊,祝亚非,张艺,许家瑞。聚(丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)/Fe3O4磁流体的制备及表征,华东理工大学学报(原《功能高分子学报》),2006,32(6):634-637
57.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,聚丁二烯/聚甲基丙烯酸丁酯接枝共聚物的合成及表征,中山大学学报自然科学版,2006,45(4):54-57
58.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及表征,华东理工大学学报(原《功能高分子学报》),2006,32(6):638-642
59.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,氢化聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及表征,塑料工业,2006,34(2):11-14
60.张艺,池振国,许军,郑毅敏,许家瑞,可纺性热致液晶聚酯酰亚胺的分子设计及 合成,高分子液晶态与超分子有序结构研究进展,2005.A08,37-41(ISBN 7-5614 -3149-X/O. 104)
61.许军,张艺,李瑞,池振国,郑毅敏,许家瑞,含萘环结构的热致性液晶聚酯酰亚胺的设计合成及其性能研究,高分子液晶态与超分子有序结构研究进展,2005,A09,42~45 (ISBN 7-5614-3149-X/O. 104)
62.刘四委,朱凯征,张艺,祝亚非,许家瑞,含苯胺低聚物侧链的导电共聚物的合成与性能研究,高分子学报,2005,2:266-268
63.张艺,程开良,郑毅敏,许家瑞,空间立体结构对芳香聚酰胺及其与脂肪聚酰胺嵌段共聚物结晶行为的影响,中山大学学报(自然科学版),2004,Vol 43(5):20-24
64.张艺,许家瑞,调制式差示扫描量热法(MDSC)在高分子研究中的应用,化学通报,2004, 5: 341-347
65.张艺,许家瑞,微观纤维增强高分子复合材料研究I,材料工程,2003. 8: 43-48
66.张艺,许家瑞,微观纤维增强高分子复合材料研究II,世界科技研究与发展,2003,4:68~77
67.曾春莲,张艺,许家瑞等,用MDSC法表征尼龙6和聚乳酸热转变行为,分析测试学报,2003,4:70~72
68.张全灵,许家瑞,张艺,微观纤维增强高分子复合材料分散相结构设计 II,中山大学学报,1999. 38 (5), 40
69.张全灵,许家瑞,张艺,微观纤维增强高分子复合材料分散相结构设计 I,中山大学学报,1998. 37 (5), 39 1.张艺,李霁,何芬,池振国,许家瑞,多重响应性改性纳米磁性颗粒的制备,中国化学会第十四届反应性高分子学术讨论会,2008.11.17.~19.,广州(口头报告)
2.杨志涌,于涛,陈美娜,张锡奇,许炳佳,王程程,刘四委,张艺,池振国,许家瑞, 周勰,具有聚集诱导增强发光效应的咔唑三苯乙烯衍生物的聚合物,中国化学会第十四届反应性高分子学术讨论会,2008.11.17.~19.,广州(口头报告)
3.张艺,李瑞,池振国,许家瑞,热致液晶聚酯酰亚胺/PET共混体系结构与性能研究,2007年先进材料成型技术与材料加工国际研讨会,2007.12.9.~10, pp. 154-157,广州 (口头报告)
4.张艺,李瑞,池振国,许家瑞,含萘环结构热致液晶聚酯酰亚胺/PET共混体系研究,2007年高分子学术年会会议,2007.10. 成都 (墙报展示)
5.许家瑞,张艺,许军,池振国,主链型热致液晶聚酯酰亚胺的可控聚合及表征,2007年高分子学术年会会议,2007.10. 成都 (口头报告)
6.张艺,程开良,郑毅敏,池振国,许家瑞,三元共聚液晶聚酯酰亚胺/PET共混体系性能研究,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京(口头报告)
7.魏珊珊,祝亚非,张艺,许家瑞, PAA/Fe3O4纳米复合材料中两组分相互作用研究,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京
8.陈谷峰,张艺,许家瑞,SMA酯化物的合成及其对聚乙烯表面改性的研究,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京
9.李红山,张艺,许家瑞,氧化镧和硬脂酸镧对LLDPE结晶与力学性能的影响,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京
10.刘四委,朱凯征,张艺,许家瑞,结构规整的含苯胺低聚物侧链的导电聚合物研究,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京
11.逯小龙,张艺,许家瑞,链状短纤维与热塑性聚合物界面性能研究,2005年高分子学术论文报告会,2005.10.9.~13.,北京
12.陈汉佳,祝亚非,张艺,许家瑞,PP添加型大分子表面改性剂的制备及其应用,2005 广东高性能、功能材料研究与产业化及发展循环经济研讨会,2005.9.20~22,汕头
13.张艺,程开良,张全灵,许家瑞,低分子芳香聚酰胺/尼龙6共混体系结晶行为研究,复合材料--成本、环境与产业化(NCCM-13),2004,D:树脂基复合材料,572-576(ISBN 7-80183-467-4)
14.许家瑞,张艺,程开良,张全灵,微观纤维增强高分子复合材料研究的进展及若干思考,2004年中国复合材料学会换届会议,上海
15.许家瑞,张艺,程开良,张全灵,可熔融加工的微观纤维增强高分子复合材料研究,03全国高分子学术论文报告会论文集,Oct 9-14,杭州,PF8
16.Quanling Zhang, Yi Zhang and Jiarui Xu, A novel approach to molecular composite 6th Pacific Polymer Conference (PPC-6) December 7-11, 1999 Guangzhou, China, Section-2 09
17.许家瑞,张全灵,张艺,曾汉民,微观纤维增强高分子复合材料增强相的结构与性能的研究——模型嵌段共聚物的合成与表征,97ˊ全国高分子学术论文报告会论文集,f 247,合肥
18.Yi Zhang, Jiarui Xu et al, Synthesis of Tri-block Copolymer for Melt-processable Molecular Composites, Proceedings of the 13th International Conference for Composite Materials, Section-19, ID-1506,Ed. Yao Zhang, Wanfang Digital Publishers, Beijing, 2001 (CD edition, ISBN 7-900075-46-1/Z-Y)
5. 想了解玻璃纤维的制作工艺和制作流程,越详细越好,多谢
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料,复合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以来发展很快。尽管产量小(据法国Vetrotex公司统计,2003年全球复合材料达700万吨),但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%,以中国(含台湾省)、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”)逾90万吨,已居世界第二位(美国2003年为169万吨,日本不足70万吨)。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成:
增强材料:在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能,如玻璃钢中的玻璃纤维,CFRP(碳纤维增强塑料)中的碳纤维素就是增强材料。
基体:构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP)中的树脂(本文谈到的环氧树脂)就是基体。 y
按基体材料不同,复合材料可分为三大类:
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料,如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体?
固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%;
粘结力强;
有B阶段,有利于生产工艺;
可低压固化,挥发份甚低;
固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳,然耐酸性差;固化后一般较脆,韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能(按ASTM)
以FW(纤维缠绕)法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例,将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较
玻璃含量 GF/EPR(玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性(UL-94) V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量
材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 (hand lay up)
(1)概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂(须待胶衣凝结后)
一层纤维增强材料(玻纤、芳纶、碳纤维......),纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布(方格布)等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料,并驱除气泡,压实基层。铺层操作反复多次,直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应,常温固化。可加热加速固化。
(2)原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透,亦可用。
芯材 任意。
(3)优点
1)适合少量生产;
2)可室温成型,设备投资少,模具折旧费低;
3)可制造大型制品和型状复杂产品;
4)树脂和增强材料可自由组合,易进行材料设计;
5)可采用加强筋局部增强,可嵌入金属件;
6)可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面(如开模成型则一面不平滑);
7)玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
(4)缺点
1)属于劳动密集型生产,产品质量由工人训练程度决定; ;
2)玻纤含量不可能太高;树脂需要粘度较低才易手工操作,溶剂/苯乙烯量高,力学与热性能受限制;
3)手糊用树脂分子量低;通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
(5)典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型(RTM)
(1)概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间;合模并将模具夹紧;在压力下注射树脂;树脂固化后打开模具,取下产品。
树脂胶凝过程开始前,必须让树脂充满模腔,压力促使树脂快速传递到模个内,浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统,树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量(体积比超过50%)的制品,如航空航天用零部件时,压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状(带粘结剂),再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力,可选择真空辅助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透,树脂注口要封闭,以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
(2)原材料
树脂:一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛;当加温时,高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维:任意。常用玻纤连续毡、缝编材料(其纤维间的缝隙得于树脂传递)、无捻粗纱布;玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材(法国Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窝,因蜂窝空格全被树脂填满,压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)优点
1)制品纤维含量可较高,未被树脂浸得部分非常少;
2)闭模成型,生产环境好;
3)劳动强度低,对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低;
4)制品两面光,可作有表面胶衣的制品,精度也比较高;
5)成型周期较短;
6)产品可大型化;
7)强度可按设计要求具有方向性;
8)可与芯村、嵌件一体成型;
9)相对注射设备与模具成本较低。
(4)缺点
1)不易制作较小产品;
2)因要承压,故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂,价位也高一些;
3)能有未被浸渍的材料,导致边角料浪费。
(5)典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕(FW)
(1)概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕,通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴,由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴(模)上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计,并由芯轴(模)转速与小车往复速度之比,精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模,芯模即包在复合材料产品内,作为内衬。
(2)原材料
树脂:任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维:任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时,常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材:可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体,一般不用。
(3)优点
1)因为纤维迳直以合理的线形铺设,承担负荷,故复合材料制品的结构特性可非常高;
2)由于同内衬层组合,可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品;
3)可制造两端封闭的制品;
4)铺放材料快、经济、用无捻粗纱,材料费用低;
5)可采用树脂计量,然浸胶后的纤维通过挤胶或口模,控制树脂含量;
6)可大理生产和自动化;
7)机械成型,复合材料材质及方向性均匀,质量稳定。
(4)缺点
1)制品形状限于圆柱形或其它回转体;
2)纤维不易沿制品长度方向精确排列;
3)对于大型制品,芯模成本高;
4)成品外表不是“模制”的,不尽人意;
5)对于承受压力的制品,如选择树脂不合适或无内衬,就易发生渗漏。
(5)典型产品 '
管道、贮罐、气瓶(消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等)、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型)
(1)概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压(0.5MPa)混合后,即在低压(0.5-1.5MPa)下注射到闭模中反应成型,此即为工艺过程。若组分一为多元醇,一为异氰酸酯,则反应生成聚氨酯 。为增加强度,可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。弈可采用长纤维(如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强,在注射前,将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM(Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型)。
(2)原材料
树脂:常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系;亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本;
纤维:常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维;
芯材:不用。
(3)优点
1)制造成本比热塑性塑料注射工艺低;
2)可制造大尺寸、开头复杂的产品;
3)固化快,适于快速生产。
(4)缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高,荐用矿物复合材料取代之。
(5)主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 (Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱(使用前预先放置在纱架上),它提供纵向(沿生产线方向)增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等,它们补充横向增强,表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料,改进型材料性能(如阻燃),并降低成本。
拉挤成型的程序是
1)使玻璃纤维增强材料浸渍树脂;
2)玻璃纤维预成型后进入加热模具内,进一步浸渍(挤胶)、基本树脂固化、复合材料定型;
3)将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式:
胶槽浸渍法:通常采用此法,即将增强材料通过树脂槽浸胶,然后进入模具。此法设备便宜作业性好,适于不饱和聚酯树脂,乙烯基酯树脂。
注入浸渍法(图6):玻纤增强材料进入模具后,被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体,如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
(2)原材料
树脂:常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂;
纤维:拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等;
芯材:一般不用,现有以PU发泡材料为芯材,外为连续拉挤框型型材,作为保温墙板的。
(3)优点
1)典型拉挤速度0.5-2m/min,效率较高,适于大批量生产,制造长尺寸制品;
2)树脂含量可精确控制;
3)由于纤维呈纵向,且体种比可较高(40%-80%),因而型材轴向结构特性可非常好;
4)主要用无捻粗纱增强,原材料成本低,多种增强材料组合使用,可调节制品力学性能;
5)制品质量稳定,外观平滑。
(4)缺点
1)模具费用较高;
2)一般限于生产恒定横截面的制品。
(5)典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)
(1)概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起,在积层上覆以橡胶袋,周边密封,在后用真空泵抽真空,积层从而受到不大于1个气压的压力,而被压实、成型。
(2)原材料
树脂:主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯(交联剂)过度抽出,可能会造成问题,故一般不用;
纤维:同手糊法;
芯材:任意。
(3)优点
1)采用普通的湿法铺层技术,通常可获得高纤维含量的制品;
2)可制造大尺寸产品;
3)产品两面光;
4)较湿法铺层浸胶孔隙率低;
5)由于压力,树脂流经结构纤维,纤维得以较好地浸渍树脂;
6)有利于操作人员健康和安全;真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
(4)缺点
1)额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本;
2)要求操作人员有较高的技术熟练水平;
3)树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术;
4)生产效率不高。
(5)典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)
(1)概 要
将干强物与树脂片(树脂片系放在一层脱模纸上提供)交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,将干织物内空气抽出。然后加热,令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物,然后经过一事实上时间即固化。
(2)原材料
树脂:一般仅用环氧树脂; ¬
纤维:任意;
芯材:许多种芯材都可以使用,由于工艺过程中温度高,对PVC泡沫需要专门处理,以免泡沫损坏。
(3)优点
1)空隙率低,可精确获得高的纤维含量;
2)铺层清洁,有利于健康和安全(似预浸);
3)可较预浸法成本低,此为主要的优点;
4)由于树脂仅能过织物厚度方向传递,故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP(西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。
(4)缺点
1)目前仅用于宇航工业,还未推广;
2)虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要,但加热室和真空袋系统对于复合材料固化,总是不可少的;
3)模具要求能经受树脂膜片的工艺温度(低温固化即需60-100ºC);
4)要求所用芯材能经受工艺温度和压力;
(5)典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料(高压釜)成型
(1)概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下,将织物和(或)纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下,让预浸材料贮存几周或几个月,仍能保质使用。当要延长保持期,材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感,象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来,与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面,通过真空袋抽真空,并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动,并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜(实际上是一座压力加热罐)提供,它能对铺层施加达5个大气压的压力。
(2)原材料
树脂:通常用环氧树脂,不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂,如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等;
纤维:任意。虽然由于在工艺过程中,高温分对芯材有些影响,需要采用某些专门的泡沫芯材。
(3)优点
1)预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量;可以可靠地得到高纤维含量。
2)材料于操作人员十分安全,无碍健康,操作清洁;
3)单向带纤维成本最低,因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程;
4)由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂,树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的;
5)材料有效时间长(室温下可保质数月),这意味着可优化结构、复合材料易铺层;
6)可能实现自动化和节省劳动力。
(4)缺点
1)对于预浸织物,材料成本高;
2)通常要对高压釜固化复合材料制品,耗费大、作业慢、制品尺寸受限制;
3)模具需能承受作业温度;
4)芯材需要承受作业温度和压力。
(5)典型产品
飞机结构复合材料(如机翼和尾翼)、卫星与运载火箭结构件(太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等)、赛车、运动器材(如网球拍、滑雪板等)。
9、低温 固化预浸料成型
(1)概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备,但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时,材料可操作保持期可小到限于1个星期,但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力,避免采用高压釜。
(2)材料 |
树脂:一般仅采用环氧树脂;
纤维:任意,同通常的预浸料;
芯材:任意,虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
(3)优点
1)具有传统预浸料法所具备的(1)-(6)条优点;
2)模具材料较便宜,如木材亦可用,因其固化温度较低故;
3)可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力;固化温度低,可采用简单的热空气循环加热室(经常就地建造大于制品的加热室 )
4)可采用普通的PVC泡沫芯材,略作处理即可;
5)能耗低。
(4)缺点
1)材料成本仍高于预浸织物;
2)需加热室和真空袋系统,以固化制品;
3)模具需能经受高于环境温度的温度(常用60-100ºC);
4)仍有能耗,因需高于环境温度固化。
(5)典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
(1)概要
SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型)这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内,如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后,让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块,利于提高制作表观与结构密实度。
(2)材料
树脂:常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂;
纤维:任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用,因其间隙使得树脂快速流动;
芯材:除蜂窝外,各种芯材均可用。
(3)优点
1)同RTM,但制品仅一面光,不似RTM两面光;
2)由于模具一半是真空袋,主模具仅需较低强度,故模具成本甚低;
3)可制造大尺寸产品;
4)通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法;
5)一次作业即可生产芯材结构。
(4)缺点
1)要完成好相对复杂的操作过程;
2)树脂粘度必须非常低,限制了制品的力学性能;
3)铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大;
4) SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
(5)典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。
6. 酵素可以分解TMA吗
因看不到图纸和模型,只能简单分析了!
可能一:测量方法不对,tma中测量方法有问题,所测数据不是主材芯线的距离
可能二:图纸口宽并非正常芯线的距离,可能21米图纸下开口是交在特殊芯线上的,错芯的结构
可能三:主材采用投影或者平推都可能有影响
可能四:图纸错误,小设计院图纸可能会有数据错误,但是几率很小
7. 有哪位老兄知道玻璃钢的制作工艺和制作流程,请指点一二,谢谢!
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料,复合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以来发展很快。尽管产量小(据法国Vetrotex公司统计,2003年全球复合材料达700万吨),但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%,以中国(含台湾省)、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”)逾90万吨,已居世界第二位(美国2003年为169万吨,日本不足70万吨)。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成:
增强材料:在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能,如玻璃钢中的玻璃纤维,CFRP(碳纤维增强塑料)中的碳纤维素就是增强材料。
基体:构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP)中的树脂(本文谈到的环氧树脂)就是基体。 y
按基体材料不同,复合材料可分为三大类:
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料,如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体?
固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%;
粘结力强;
有B阶段,有利于生产工艺;
可低压固化,挥发份甚低;
固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳,然耐酸性差;固化后一般较脆,韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能(按ASTM)
以FW(纤维缠绕)法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例,将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较
玻璃含量 GF/EPR(玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性(UL-94) V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量
材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 (hand lay up)
(1)概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂(须待胶衣凝结后)
一层纤维增强材料(玻纤、芳纶、碳纤维......),纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布(方格布)等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料,并驱除气泡,压实基层。铺层操作反复多次,直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应,常温固化。可加热加速固化。
(2)原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透,亦可用。
芯材 任意。
(3)优点
1)适合少量生产;
2)可室温成型,设备投资少,模具折旧费低;
3)可制造大型制品和型状复杂产品;
4)树脂和增强材料可自由组合,易进行材料设计;
5)可采用加强筋局部增强,可嵌入金属件;
6)可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面(如开模成型则一面不平滑);
7)玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
(4)缺点
1)属于劳动密集型生产,产品质量由工人训练程度决定; ;
2)玻纤含量不可能太高;树脂需要粘度较低才易手工操作,溶剂/苯乙烯量高,力学与热性能受限制;
3)手糊用树脂分子量低;通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
(5)典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型(RTM)
(1)概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间;合模并将模具夹紧;在压力下注射树脂;树脂固化后打开模具,取下产品。
树脂胶凝过程开始前,必须让树脂充满模腔,压力促使树脂快速传递到模个内,浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统,树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量(体积比超过50%)的制品,如航空航天用零部件时,压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状(带粘结剂),再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力,可选择真空辅助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透,树脂注口要封闭,以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
(2)原材料
树脂:一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛;当加温时,高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维:任意。常用玻纤连续毡、缝编材料(其纤维间的缝隙得于树脂传递)、无捻粗纱布;玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材(法国Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窝,因蜂窝空格全被树脂填满,压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)优点
1)制品纤维含量可较高,未被树脂浸得部分非常少;
2)闭模成型,生产环境好;
3)劳动强度低,对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低;
4)制品两面光,可作有表面胶衣的制品,精度也比较高;
5)成型周期较短;
6)产品可大型化;
7)强度可按设计要求具有方向性;
8)可与芯村、嵌件一体成型;
9)相对注射设备与模具成本较低。
(4)缺点
1)不易制作较小产品;
2)因要承压,故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂,价位也高一些;
3)能有未被浸渍的材料,导致边角料浪费。
(5)典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕(FW)
(1)概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕,通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴,由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴(模)上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计,并由芯轴(模)转速与小车往复速度之比,精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模,芯模即包在复合材料产品内,作为内衬。
(2)原材料
树脂:任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维:任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时,常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材:可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体,一般不用。
(3)优点
1)因为纤维迳直以合理的线形铺设,承担负荷,故复合材料制品的结构特性可非常高;
2)由于同内衬层组合,可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品;
3)可制造两端封闭的制品;
4)铺放材料快、经济、用无捻粗纱,材料费用低;
5)可采用树脂计量,然浸胶后的纤维通过挤胶或口模,控制树脂含量;
6)可大理生产和自动化;
7)机械成型,复合材料材质及方向性均匀,质量稳定。
(4)缺点
1)制品形状限于圆柱形或其它回转体;
2)纤维不易沿制品长度方向精确排列;
3)对于大型制品,芯模成本高;
4)成品外表不是“模制”的,不尽人意;
5)对于承受压力的制品,如选择树脂不合适或无内衬,就易发生渗漏。
(5)典型产品 '
管道、贮罐、气瓶(消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等)、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型)
(1)概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压(0.5MPa)混合后,即在低压(0.5-1.5MPa)下注射到闭模中反应成型,此即为工艺过程。若组分一为多元醇,一为异氰酸酯,则反应生成聚氨酯 。为增加强度,可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。弈可采用长纤维(如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强,在注射前,将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM(Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型)。
(2)原材料
树脂:常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系;亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本;
纤维:常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维;
芯材:不用。
(3)优点
1)制造成本比热塑性塑料注射工艺低;
2)可制造大尺寸、开头复杂的产品;
3)固化快,适于快速生产。
(4)缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高,荐用矿物复合材料取代之。
(5)主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 (Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱(使用前预先放置在纱架上),它提供纵向(沿生产线方向)增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等,它们补充横向增强,表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料,改进型材料性能(如阻燃),并降低成本。
拉挤成型的程序是
1)使玻璃纤维增强材料浸渍树脂;
2)玻璃纤维预成型后进入加热模具内,进一步浸渍(挤胶)、基本树脂固化、复合材料定型;
3)将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式:
胶槽浸渍法:通常采用此法,即将增强材料通过树脂槽浸胶,然后进入模具。此法设备便宜作业性好,适于不饱和聚酯树脂,乙烯基酯树脂。
注入浸渍法(图6):玻纤增强材料进入模具后,被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体,如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
(2)原材料
树脂:常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂;
纤维:拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等;
芯材:一般不用,现有以PU发泡材料为芯材,外为连续拉挤框型型材,作为保温墙板的。
(3)优点
1)典型拉挤速度0.5-2m/min,效率较高,适于大批量生产,制造长尺寸制品;
2)树脂含量可精确控制;
3)由于纤维呈纵向,且体种比可较高(40%-80%),因而型材轴向结构特性可非常好;
4)主要用无捻粗纱增强,原材料成本低,多种增强材料组合使用,可调节制品力学性能;
5)制品质量稳定,外观平滑。
(4)缺点
1)模具费用较高;
2)一般限于生产恒定横截面的制品。
(5)典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)
(1)概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起,在积层上覆以橡胶袋,周边密封,在后用真空泵抽真空,积层从而受到不大于1个气压的压力,而被压实、成型。
(2)原材料
树脂:主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯(交联剂)过度抽出,可能会造成问题,故一般不用;
纤维:同手糊法;
芯材:任意。
(3)优点
1)采用普通的湿法铺层技术,通常可获得高纤维含量的制品;
2)可制造大尺寸产品;
3)产品两面光;
4)较湿法铺层浸胶孔隙率低;
5)由于压力,树脂流经结构纤维,纤维得以较好地浸渍树脂;
6)有利于操作人员健康和安全;真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
(4)缺点
1)额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本;
2)要求操作人员有较高的技术熟练水平;
3)树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术;
4)生产效率不高。
(5)典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)
(1)概 要
将干强物与树脂片(树脂片系放在一层脱模纸上提供)交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,将干织物内空气抽出。然后加热,令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物,然后经过一事实上时间即固化。
(2)原材料
树脂:一般仅用环氧树脂; ¬
纤维:任意;
芯材:许多种芯材都可以使用,由于工艺过程中温度高,对PVC泡沫需要专门处理,以免泡沫损坏。
(3)优点
1)空隙率低,可精确获得高的纤维含量;
2)铺层清洁,有利于健康和安全(似预浸);
3)可较预浸法成本低,此为主要的优点;
4)由于树脂仅能过织物厚度方向传递,故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP(西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。
(4)缺点
1)目前仅用于宇航工业,还未推广;
2)虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要,但加热室和真空袋系统对于复合材料固化,总是不可少的;
3)模具要求能经受树脂膜片的工艺温度(低温固化即需60-100ºC);
4)要求所用芯材能经受工艺温度和压力;
(5)典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料(高压釜)成型
(1)概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下,将织物和(或)纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下,让预浸材料贮存几周或几个月,仍能保质使用。当要延长保持期,材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感,象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来,与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面,通过真空袋抽真空,并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动,并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜(实际上是一座压力加热罐)提供,它能对铺层施加达5个大气压的压力。
(2)原材料
树脂:通常用环氧树脂,不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂,如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等;
纤维:任意。虽然由于在工艺过程中,高温分对芯材有些影响,需要采用某些专门的泡沫芯材。
(3)优点
1)预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量;可以可靠地得到高纤维含量。
2)材料于操作人员十分安全,无碍健康,操作清洁;
3)单向带纤维成本最低,因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程;
4)由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂,树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的;
5)材料有效时间长(室温下可保质数月),这意味着可优化结构、复合材料易铺层;
6)可能实现自动化和节省劳动力。
(4)缺点
1)对于预浸织物,材料成本高;
2)通常要对高压釜固化复合材料制品,耗费大、作业慢、制品尺寸受限制;
3)模具需能承受作业温度;
4)芯材需要承受作业温度和压力。
(5)典型产品
飞机结构复合材料(如机翼和尾翼)、卫星与运载火箭结构件(太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等)、赛车、运动器材(如网球拍、滑雪板等)。
9、低温 固化预浸料成型
(1)概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备,但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时,材料可操作保持期可小到限于1个星期,但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力,避免采用高压釜。
(2)材料 |
树脂:一般仅采用环氧树脂;
纤维:任意,同通常的预浸料;
芯材:任意,虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
(3)优点
1)具有传统预浸料法所具备的(1)-(6)条优点;
2)模具材料较便宜,如木材亦可用,因其固化温度较低故;
3)可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力;固化温度低,可采用简单的热空气循环加热室(经常就地建造大于制品的加热室 )
4)可采用普通的PVC泡沫芯材,略作处理即可;
5)能耗低。
(4)缺点
1)材料成本仍高于预浸织物;
2)需加热室和真空袋系统,以固化制品;
3)模具需能经受高于环境温度的温度(常用60-100ºC);
4)仍有能耗,因需高于环境温度固化。
(5)典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
(1)概要
SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型)这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内,如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后,让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块,利于提高制作表观与结构密实度。
(2)材料
树脂:常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂;
纤维:任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用,因其间隙使得树脂快速流动;
芯材:除蜂窝外,各种芯材均可用。
(3)优点
1)同RTM,但制品仅一面光,不似RTM两面光;
2)由于模具一半是真空袋,主模具仅需较低强度,故模具成本甚低;
3)可制造大尺寸产品;
4)通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法;
5)一次作业即可生产芯材结构。
(4)缺点
1)要完成好相对复杂的操作过程;
2)树脂粘度必须非常低,限制了制品的力学性能;
3)铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大;
4) SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
(5)典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。
8. 漆包线型号QZ系列、QZY系列、QA系列有什么区别
漆包线型号QZ系列、QZY系列、QA系列的区别只是所用的绝缘材料不同。
QZ系列属于聚酯漆包线,另外QZY属于聚酯亚胺漆包线,最后QA属于聚氨酯漆包线。
漆包线是指用绝缘漆作为绝缘层缠绕电磁线圈的金属线,也称为磁线。漆包线是电机、电器及家用电器、电信及电子仪器电磁绕组的主要和关键原材料。
(8)聚酯酰亚胺树脂伸长率扩展阅读:
漆包线广泛应用于电感器、变压器等产品中,由导体(铜线)和绝缘层(瓷膜)两部分组成。一般来说,有两种类型的漆包线:
按绝缘材料分:缩醛漆包线、聚氨酯漆包线、聚氨酯漆包线、改性聚酯漆包线、聚酯酰亚胺漆包线、聚酯酰亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线、聚酰亚胺漆包线。
按温度等级划分:分为130°C、155°C、180°C、200°C、220°C。
漆包线是电机、电器和家用电器的主要原材料。特别是近年来,电力工业实现了快速增长。家用电器的快速发展为漆包线的应用带来了更广阔的领域。
9. 张艺的科研项目
1、新型可反应性可溶性聚酰亚胺的制备及其在电子材料中的应用(50873116),国家自然科学基金,(2009.01.~2011.12.),项目负责人
2、新型高可纺性液晶聚酯酰亚胺的制备及其共混改性研究(50473020),国家自然科学基金 (2005.1.-2007.12.),项目负责人
3、新型液晶性有机薄膜晶体管材料的合成与性能研究(50773096),国家自然科学基金(2008.01~2010.12),主要参加者
4、节能冰箱用低导热系数聚氨酯硬质泡沫塑料的关键技术及产业化(2008B090500196),省部产学研结合项目,(2009.01.~2010.12.),项目负责人之一
5、多层刚挠结合印制线路板材料的研制及应用(2007A090604006),粤港澳招标项目,(2008.01.~2009.12.),项目负责人
6、绝缘高导热特种工程塑料的制备及产业化关键技术---全芳液晶高性能工程塑料的开发研究(2007A010500001), 2007年广东省高新技术领域重点项目,2008.01~2010.12),参与
7、冰箱用高分子材料关键技术研究,15万,广东美的制冷设备有限公司 (2009.1.~2009.10.),项目负责人
8、HDPE塑料沙缸用玻璃纤维增强热固性复合材料的研制与开发,意万仕(中山)泳池设备有限公司,(2008.08.1~2009.01.30),项目负责人
9、协助建立“塑料原材料质量控制与研发工程中心”的咨询及技术服务,广东美的制冷设备有限公司(2008.01.3.~2008.6.30.),项目负责人
10、塑料材料二次料使用比例对产品的影响及其检验方法的研究,广东美的制冷设备有限公司(2008.01.3.~2008.6.30.),项目负责人
11、反应性丙烯酸酯树脂的合成及其应用研究,顺德普乐美贸易有限公司,(2008.01.~2008.08.),项目负责人
12、合成轨枕材料的研制及其应用开发研究,横向项目,(2005.3.~2005.12.),项目负责人之一
13、热致液晶聚酯酰亚胺与PET共混改性纤维研究,中山大学校基金项目 (2005.1.~2006.12.),项目负责人
14、可纺性液晶聚酯酰亚胺的设计合成及其与PET共混体系的研究与应用, 中山大学青年教师科研启动基金 (2003.1.-2004.12.),项目负责人
15、新型液晶聚合物基无胶挠性电路板基材的研制及应用开发(2006B11801001),广东省科技计划项目,(2007.1.~2009.12.),第一完成人
16、液晶聚合物在无胶挠性电路板基材上的粘结及应用研究,(06023088),广东省自然科学基金,(2007.1.~2009.12.),第一完成人
17、新型聚酯酰亚胺液晶的设计合成及结构与成纤性能关系研究(20050558001),教育部博士点基金,第一完成人
18、纳米磁靶向场控缓释药物载体材料的研制 (2004A10703001),30万,广东省科技计划 (2005.1.-2007.12.),主要参加者
19、屋顶水池二次供水净化技术研究 ((2004-3-E0301),广州市科技计划 (2004.4.-2005.12.),主要参加者
20、新型功能分子复合材料的设计合成与性能研究 ((20204020),国家自然科学基金 (2003.1.-2003.12),第一完成人
21、可向表面选择扩散的大分子改性剂的制备及扩散机理研究 (50273048),国家自然科学基金 (2003.1.-2005.12),主要参加者
22、新型热致性液晶聚酯酰亚胺及其嵌段共聚物的设计合成及应用 ,广东省教育厅优秀人才培养基金(2003-2004),主要参加者
23、添加型可择优扩散大分子表面改性剂的设计合成及其扩散机理研究(20010558002),教育部博士点专项科研基金(2002-2004),主要参加者
24、控制扩散型大分子表面改性剂的设计合成及其应用(990271),广东省自然科学基金 (2000.1.-2002.12.),主要参加者
25、微观纤维增强高分子复合材料的分子设计及机理研究,广东省高教厅优秀人才培养基金 (2000.1.-2001.12.),主要参加者
10. TMA密度是什么密度,是指材料处于什么状态下的密度啊
偏苯三酸酐(TMA:Tri-Mellitic-Anhydride)
简称:偏酐
CAS编号:552-30-7
结构式:
分子量:192.12
溶解性:它易溶于乙醇、丙酮及大多数有机溶剂,它微溶于水,在水中转化为偏苯三甲酸。
沸点:常压下为390°C,并在沸点附近分解。
密度(ρ20):1.54g/cm
偏酐是现代新型材料常用的原料。偏酐主要用于生产偏苯三酸酯类增塑剂和聚酯树脂,当聚酯树脂和环氧树脂以1:1左右的比例混合后,即成为环氧-聚酯型的粉末涂料。
偏酐还用在耐热型的绝缘漆中,用于生产聚酯酰亚胺漆、聚酰胺-酰亚胺漆和改性聚酯漆,用作F级或H级的耐热绝缘漆。