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拉擠工藝用增強材料

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-12-16  瀏覽次數:220
核心提示:在玻璃鋼產品設計中,增強材料的選用應充分考慮產品的成型工藝,因為增強材料的種類、鋪設方式、含量對玻璃鋼制品的性能影響較大,它們基本上決定了玻璃鋼制品的機械強度和彈性模量,采用不同增強材料的拉擠制品的性能也有所不同。
     增強材料玻璃鋼制品的支撐骨架,它基本上決定了拉擠制品的力學性能,增強材料的使用對減少制品收縮,提高熱變形溫度和低溫沖擊強度也有一定的作用。
    在玻璃鋼產品設計中,增強材料的選用應充分考慮產品的成型工藝,因為增強材料的種類、鋪設方式、含量對玻璃鋼制品的性能影響較大,它們基本上決定了玻璃鋼制品的機械強度和彈性模量,采用不同增強材料的拉擠制品的性能也有所不同。
    此外,在滿足成型工藝的產品性能要求的同時,還應考慮成本,應盡量選擇便宜的增強材料,一般玻璃纖維原絲的無捻粗紗比纖維織物成本低;氈比布成本低,防滲性好,但強度低;中堿纖維較無堿纖維便宜,但隨含堿量增加,其耐堿、耐腐蝕性、電性能都會下降。
常用增強材料品種如下:
   1.無捻玻纖粗紗
     采用增強型浸潤劑,無捻玻纖粗紗可分為合股原絲、直接無捻粗紗及膨體無捻粗紗3種。合股原絲由于張力不均勻,易生懸垂現象,使得在拉擠設備進料端形成松馳的圈結,影響作業順利進行。直接無捻粗紗具有集束性好、樹脂浸透速度快、制品機械性能優良等特點,所以目前大多趨向于應用直接無捻粗紗。膨體無捻粗紗有利于提高制品的橫向強度,如卷曲無捻粗紗和空氣變形無捻粗紗等。膨體無捻粗紗兼有連續長纖維的高強度和短纖維的蓬松性,是一種耐高溫、低導熱系數、耐腐蝕、高容空量、高過濾效率的材料,膨體無捻粗紗中有部分纖維膨松成單絲狀態,所以還能改善拉擠成形制品的表面質量,目前膨體無捻粗紗在國內外已得到廣泛使用,用作裝飾或工業用編織物的經紗和緯紗,也可以用于生產摩擦、絕緣、防護或密封材料。
     用于拉擠成型的無捻玻纖粗紗的性能要求:
  (1)不產生懸垂現象;
  (2)纖維張力均勻;
  (3)成束性好;
  (4)耐磨性好;
  (5)斷頭少,不易起毛;
  (6)浸潤性好,樹脂浸漬速度快;
  (7)強度和剛度大。
圖9-44 膨體無捻粗紗

2.玻璃纖維氈
   為了使拉擠成型玻璃鋼制品具有足夠的橫向強度,必須使用短切原絲氈、連續原絲氈、組合氈、無捻粗紗織物等增強材料。連續原絲氈是目前用得最普遍的玻璃纖維橫向增強材料之一,為提高產品外觀效果,有時也用表面氈。
   連續原絲氈是由若干層呈圈狀隨機鋪放的連續玻璃纖維組成的,纖維之間用粘接劑粘結。表面氈則是將定長短切原絲隨機均勻鋪放,并用粘接劑粘結而成的如薄紙的氈,纖維含量為5%~15%,其厚度為0.3~0.4mm。它可以使制品表面光滑、美觀,并提高制品耐老化性能。
   玻璃纖維氈的特點是:鋪覆性好,易被樹脂浸透,含膠量較高。
拉擠成型工藝對玻璃纖維氈的要求:
 (1)具有較高的機械強度;
 (2)對于化學粘結的短切原絲氈 ,粘結劑必須能耐浸膠和預成型時的化學和熱作用,以保證成型過程中仍有足夠的強度;
 (3)浸潤性好;
 (4)起毛少,斷頭少。
圖10-45 逢編氈  
 
 
 圖10-46 復合氈

3.聚酯纖維表面氈
   聚酯纖維表面氈是拉擠工業新興的一種增強纖維材料。美國有一種商品名叫Nexus,廣泛用于拉擠制品,取代玻璃纖維表面氈,效果很好,成本也較低已成功地應用10多年。
采用聚酯纖維表面氈的優點:
 (1)可改善制品的抗沖擊、防腐蝕及耐大氣老化性能;
 (2)可改善制品表面狀態,使制品表面更加光滑;
 (3)聚酯纖維表面氈的貼敷性能與拉伸性能都比C玻璃表面氈好得多,拉擠過程中不易產生斷頭,減少停車事故;
 (4)可提高拉擠速度;
 (5)可減輕模具磨損,  提高模具的使用壽命。
4.玻璃布帶
   在一些特殊拉擠制品中,為滿足一些特殊的性能要求,采用了定寬度且厚度小于0.2mm的玻璃布,其拉伸強度、橫向強度都非常好。
5.二維織物、三維織物的應用
    拉擠成型的復合材料制品的橫向力學性能較差。采用雙向編織物有效地提高了拉擠制品的強度和剛度。這種編織物的經向與緯向纖維不是相互交織,而是用另外一種編織材料使其相互纏繞,因而與傳統的玻璃布完全不同,每個方向的纖維都處于準直狀態,不形成任何彎曲,從而使拉擠制品的強度和剛度都比連續氈構成的復合材料高得多。
    目前,三向編織技術已成為復合材料工業中最有吸引力,也最活躍的技術開發領域。根據荷載要求直接把增強纖維編織成具有三維結構,而形狀與它所構成的復合材料制品的形狀相同的結構物,三向織物用于拉擠工藝可克服傳統增強纖維拉擠成型制品層間剪切強度低、易于分層等缺點,其層間性能相當理想。

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