第8章、连续成型工艺.doc

1、备课笔记第8章、连续成型工艺8-1、概述1、连续成型工艺定义：指从添加原材料到制成玻璃钢制品的整个过程都是在连续不断的进行。种类：连续制管连续制板拉挤成型复合管生产2、四种工艺简介(1)连续制管连续管效率高，投资大，品种少连续复合管EPF法，品质高，高强，高性能，多用途(2)连续制板浸胶毡定形固化而成。(3)连续拉挤生产型材(4)离心法制管低成本玻钢管8-2、连续制管8-2-1、概述60年代丹麦“德罗斯索”公司第一台凸轮钢带式纤维缠绕机70年代美、日引进丹麦技术改进80年代中国引进八道纤维缠绕大口径生产线发展8-2-2、卧式干法缠绕机预浸无纬带或玻璃布带缠绕工艺程序：纵向、环向布带缠绕芯轴内加

2、热预固化第二次固化（高频加热）外牵引脱模切割特点：连续玻纤，浸胶铺放，先纵后环，环是相间反向。8-2-3、卧式湿法环向浸胶缠绕特点：预浸，均铺，环向纱层，纵向靠环向纱的余胶浸渍，环、纵交错缠绕，二次固化，自动脱模。8-2-4、立式垂直向上表面抛光镀铬的钢芯轴，由下向上垂直移动，表面涂脱模剂，缠预浸纱，达厚度后，表面一层玻璃纸，缠完，切断，固化，脱芯。8-2-5、立式低熔点金属芯模缠绕低熔点金属（铅铋合金）向上移动的芯轴，缠绕，固化，上端熔化自动向下脱落。8-3、工艺特点1、连续化2、定制长度3、一芯即可4、工艺稳定5、结构多样8-4、原材料1、增强材料连续玻纤粗纱，布带，短切毡，表面毡，有机纤

3、维（尼龙、涤纶、聚丙烯），石棉纤维2、树脂不饱和聚酯树脂：间苯二甲酸系列，双酚A系列，含卤素树脂，环氧丙烯酸树脂，乙烯基酯树脂。特性：较长的凝胶，较短的固化时间，较低的固化放热峰。添加低收缩率添加剂。8-5、工艺参数1、缠绕规律纤维纱均匀、稳定、平整地排布在芯轴表面是关键。排布方式：平接，搭接。搭接方式=(n-1)/nn=1，平接n=2，搭接1/2n=3，搭接2/3n=k，搭接(k-1)/k2、纵向纱片数m=D / bmbm纱片宽度3、螺旋缠绕角4、特有的配方，高效的加热方式合理布置固化装置8-6、热塑性和热固性复合结构管EPF，是挤出、拉挤和缠绕相结合的连续制管方法，用紫外线辐射引发固化。1

4、、工艺特点整个过程连续，生产效率高，制品强度高，耐腐，质轻，抗渗，耐热，电绝缘优良特点。2、EPF工艺流程以挤出成型的塑料管为芯材，沿轴向铺设拉挤成型的热固性玻璃钢层，在周向用纤维缠绕法铺设热固性玻璃钢层，最后在管材表面涂热固性或热塑性的富树脂层。挤出塑料管芯材冷却定型纵向纤维纱铺层环向纤维缠绕铺层预固化富树脂表面层紫外和远红外固化冷却牵引切割产品3、树脂光敏引发剂引发的树脂。Polylite HY-201，对内衬材料PVC有优良的粘接性。8-7、拉挤成型工艺8-7-1、概述1、历史48年起源于美国。60年代后发展起来。70年代后，连续纤维毡，螺旋无捻粗纱机出现，可生产宽为1m以上的中空制品。

5、高频加热、树脂固化系统的改进，生产速度可达34m/min。美国以计算机控制的“拉挤之星”系列产品。国内是哈玻钢所，西安绝缘材料厂，引进设备。2、拉挤优点：生产效率高，自动化，增强材料含量高，性能可靠，后加工量少，树脂损耗少，可调纵向、横向强度，可定长。3、应用领域耐腐，电工，建筑，运输，运动娱乐，能源开发，航空航天。8-7-2、拉挤工艺1、工艺流程玻纤粗纱排布浸胶预成型挤压模塑及固化牵引切割制品 独特之处：外力拉拨，挤压模塑2、拉挤工艺分类(1)间歇式拉挤成型工艺间歇固化定型牵出，模具成本高(2)连续式拉挤成型工艺牵引与模塑连续进行(3)立式拉挤用熔融或液体金属槽代替钢制热成型模具，槽内金属液

6、面上浇注乙二醇等有机保护层。3、拉挤原材料(1)树脂不饱和聚酯树脂（美国）五种：a、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite31-20-5与低收缩性填料相容性好，拉挤速度高5倍。b、中反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite92-310耐腐，大直径型材。c、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite92-311耐水、韧性。d、中反应性间苯型不饱和聚酯树脂，耐腐蚀。e、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂。环氧树脂室温固化的双酚A型环氧树脂，热固性甲基丙烯酸酯树脂，改性酚醛树脂，热塑性聚丙烯，ABS，尼龙，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚亚苯基硫醚。(2) 增强材料玻纤，聚酯纤维，芳纶纤维

7、，碳纤维，都采用增强型浸润剂。 合股原丝玻纤无捻粗纱 直接无捻粗纱 膨体无捻粗纱横向连续原丝毡，组合毡，无捻粗纱织物和针织物。4、工艺参数固化温度，固化时间，牵引张力及速度，纱团数量。(1)固化温度和时间不饱和聚酯树脂，多采用有机氧化物为引发剂，固化温度一般略高于有机过氧化物，最好通过固化放热曲线来确定。(2)浸胶时间一般不饱和聚酯树脂的浸胶时间在1520s。(3)张力及牵引力取决于制品的几何形状，由实验决定。(4)玻纤纱用量求混合物密度：混：树脂和填料混合物密度Wt：填料质量分数t：填料密度g/cm3R：树脂密度g/cm3Vg：树脂与填料混合物孔隙率玻纤体积百分含量：纱团数：N=100 A

8、f f Vf / KA：制品截面积f：玻纤支数f：玻纤密度K：玻纤股数N：制品所用纱团数5、成型设备送纱架，胶槽，模具，固化炉，牵引设备，切割装置。8-8、连续制板工艺8-8-1、概述1、克服手糊、喷射波形瓦和平板厚度不均匀，有气泡等问题。由一片发展到二片重叠的双层连续技术，尺寸方面到二幅、三幅宽。2、美国费龙公司的生产线8-8-2、原材料耐候性波板，G类。难燃场合波板，S类。耐候性：减少苯乙烯用量，用甲基丙烯酸甲酯代替。难燃性：选择阻燃树脂的等级及阻燃配方，近年来发展了聚丙烯酸酯，聚氯乙烯等热塑性树脂。增强材料：无捻粗纱，短切毡。其中短切毡含微毒物质，几年后会产生白浊。结构：朝双面覆盖氟薄膜

9、技术发展。8-8-3、技术规范标准板形，连续异形波形，不连续异形波形。8-8-4、制板工艺横向波板成型纵向波板成型8-9、离心法制管工艺8-9-1、概述60年代起源于欧洲，在发达国家广泛应用，中国是空白。定义：树脂、玻纤及填料按一定比例加到旋转的模具内，依靠高速旋转产生离心力，使物料在模内挤压密实，固化成型。分类：压力管与非压力管，耐压01.8MPa优点：高强，质轻，防腐，防锈，耐磨，大口径管造价低，综合成本低于钢管，而缠绕管综合成本高于钢管。用途：污水管，下水管主干线，给水管，盐水管，工业废水管，油田注水管，重点是耐腐和压力输水管。8-9-2、原材料树脂不饱和聚酯树脂增强材料直径913m玻纤

10、玻璃毡，玻纤纱，连续毡，网格布，单向布填料石英砂，石英粉，辉绿岩粉，增加刚度、厚度，节约树脂8-9-3、工艺过程原材料配料装模、离心成型固化脱模后固化成品1、配料强制搅拌2、模具清洗，涂模3、施转模具4、加料每次厚0.51.0mm，均匀，排气5、固化加热、加速固化6、脱模巴柯硬度15时脱模8-9-4、工艺要求1、增强材料铺设方法(1)预混法15mm短切纤维与树脂、填料搅拌混合，加入旋转模具(2)自由铺设松散玻毡卷筒，离心力和人工铺层(3)预成型法增强纤维套管，滑动旋转铺设(4)机械铺设伸壁有纤维切断器，往复运动铺放2、添加树脂方法(1)预混法树脂糊+粉状填料+纤维(2)树脂泵树脂泵和长管，打入模腔(3)喷射成型喷枪喷撒3、排气措施(1)调整离心机转速(2)机械压实4、设备参数模具旋转速度和转速F=PAN=60 v/ dP：压力 MPaA：受压面积 cm2g：重力加速度 m/s2r：旋转半径 mn：转速79