闭模工艺技术述评.doc

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1、闭模工艺技术述评当前，许多国家都对生产环境苯乙烯含量的法定标准，作了严格的规定，例如，英国１００ｐｐｍ法国５０ｐｐｍ；德国２０ｐｐｍ；瑞典２０ｐｐｍ；挪威２５ｐｐｍ；荷兰５０ｐｐｍ。　　为此，积极寻找降低生产环境苯乙烯挥发量的方法，已成为玻璃钢业界的一个重要课题。闭模工艺技术，是降低苯乙烯挥发量的一种有效手段。本文将专门评述几种闭模工艺技术的有关方面。　　玻璃钢闭模工艺技术，是指将树脂注射至闭合模内，在不暴露于外界空气情况下，完成固化过程的工艺方法。　　闭模工艺技术有以下几种：真空注射；树脂传递模塑（ＲＴＭ）；结构反应注射模塑（ＳＲＩＭ）ＢＭＣ注射工艺；增强反应注射模塑（ＲＲＩＭ）等。　　对

2、于真空注射、ＲＴＭ、ＳＲＩＭ三种闭模工艺而言，设备投资，以ＳＲＩＭ最高，其次ＲＴＭ，真空注射方法最低。这些工艺方法，在加工周期、自动化水平、批量大小等方面，也有一定的规律性。例如，加工周期，以ＳＲＩＭ为最短（约８分钟左右），ＲＴＭ次之（１０～８０分钟左右），真空注射成型最长（１个多小时至１０多个小时）。　　自动化水平，以ＳＲＩＭ为最高，它的年生产能力也最高，生产成本中所含劳动力费用最低。　　上述工艺均采用树脂注射的方法，其中一个重要的区别，在于增强材料是在闭合模具以前，还是在树脂浸渍以前，放进模具之中。这对于控制增强材料的含量和定向排列，无疑是一个十分重要的因素。　　ＲＴＭ、ＳＲＩＭ工艺，由

3、于采用对模技术，因而对纤维含量的控制较为有利。必须指出，当采用闭模工艺技术时，所用的树脂也是至关重要的。通常采用真空注射专用树脂，低收缩ＲＴＭ树脂，或者混合型树脂等。1.真空注射模塑工艺　　该工艺采用树脂注射技术，并辅以真空，以有助于注射过程。　　通常，有一个可变形的膜，可作为模具的另一面。模具的一半，一般可利用手糊模具或喷射成型模具，只需稍加修改即可使用。　　这种工艺不需要大量的模具或设备投资，生产批量较大，产品质量较高。真空注射模塑工艺所用的增强材料，可以是短切玻纤毡，也可以是芳纶纤维或碳纤维织物。　　该工艺的优点归纳如下：没有苯乙烯挥发物；工作场地清洁；芯材与插入部件容易粘结；设备投资

4、较低，可以利用手糊或喷射模具。但它也有不足之处，例如真空注射工艺必须使用毡材作为增强材料，价格稍贵于无捻粗纱；又如毡材和薄膜的定位较为困难，与喷射成型相比，更费工时等。　　真空注射成型工艺制成的产品，主要应用于船艇、运输、建筑业等方面。　　例如，可制造各种玻璃钢卡车车身夹层板和公共汽车整体夹层板，风车的帆蓬（１１长，玻纤含量为６８％），近海石油平台夹层板，建筑物房顶等。真空注射成型工艺，适合于制造批量中等的，机械性能要求中等或较高的，２米以上的大型部件。　　2.树脂传递模塑工艺（ＲＴＭ）　　该工艺可以看成是低压下的树脂注射工艺，压力约为０.３～０.６ＭＰａ。近年来国外开发了许多ＲＴＭ专用树脂

5、，并能获得高质量的Ａ级表面。这些树脂系统，加入低收缩添加剂，最佳的固化温度约为７０℃，远低于通常ＳＭＣ低收缩系统１４０～１６０℃的固化温度。　　当前，绝大多数ＲＴＭ工艺都使用胶衣树脂，以获得较好的表面质量。但是在使用低收缩ＲＴＭ系统时，不需要使用胶衣树脂，从而也不会产生苯乙烯挥发物。　　ＲＴＭ制品的开发市场，主要是汽车业和建筑业，以及要求表面质量较高的其他领域。　　目前国外主要研制开发和建立ＲＴＭ的整机系统，包括：Ａ级表面质量ＲＴＭ专用树脂；较高温度ＲＴＭ工艺参数；注射设备的评估等。　　比利时最大的玻璃钢生产企业Indupol公司，成功地开发了ＲＴＭ树脂及其相应的工艺技术，不但能保证制品生产

6、的重现性，还可减少工时。　　ＤＳＭ树脂公司开发不饱和聚酯和聚氨酯的混合型树脂，其性能可达到：粘度低于２００～４００ＭＰａ·Ｓ（室温下）；低温下固化速度快（７０℃下胶凝时间为１分钟）；较高的机械强度及其模量断裂延伸率为±７％。3.结构反应注射模塑工艺（ＳＲＩＭ）　　该工艺成型设备应包括以下几个部分：增强材料预成型机，生产模具，工夹具和注射机等。　　工业化生产时，ＳＲＩＭ往往需要配套有增强材料预成型机，预成型周期约为几分钟。　　通常有两种预成型方法，一种是连续短切毡热成型方法，用红外线加热毡片，加上粘结剂热压固化预成型；另一种是直接喷射玻璃纤维方法，采用短切纤维和混有少量粉状粘结剂一起喷射，并吸

7、咐到筛子屏上，而后熔融、预成型固化、冷却。当今的遥控技术，可使纤维准确地铺放在所需的地方。对于某些产品，例如平板，可以不需要预成型工艺，也经常可以不在线预成型，由合作伙伴按制品的形状，完成预成型工艺。　　ＳＲＩＭ模具，可用不同的材质制成。通常ＳＲＩＭ工艺的年批量，可达数千件以上，因而往往采用镍质模具，也可使用铝质模具或合金模具。这些非钢质模具，不但所施压力和温度可以降低，而且可节省较多的模具费用。　　一般讲，