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| 環氧樹脂種類 | |
| 日期：2016-11-07 人氣：3381 | |
| 環氧樹脂是指含有兩個或多個環氧基團的樹脂的總稱。到目前為止，除各種二酚基丙烷(雙酚A)環氧樹脂外，脂環族環氧樹脂品種也不斷增加。這類環氧樹脂不但品種多，而且大多數具有特殊的性能，如低粘度、高強度，高彈性模量、高延伸率及較高的熱穩定性等。因此在軍工及民用上得到了重要的應用。在我國，壞氧樹脂是1958年開始試制生產的。壞氧樹脂的生產已遍布全國，產量逐年增加。在品種方面，雙酚A型環氧樹脂已有十多種不同分子量的品種投入生產。另外一些特殊性能壞氧樹脂，如甘油環氧樹脂、有機鈦環氧樹脂、脂環族環氧樹脂也相繼投產 環氧樹脂，聚氨酯樹脂等合成樹脂合成樹脂是指由簡單有機物經化學合成或某些天然產物經化學反應而得到的樹脂產物。 合成樹脂是由人工合成的一類高分子聚合物。為粘稠液體或加熱可軟化的固體，受熱時通常有熔融或軟化的溫度范圍，在外力作用下可呈塑性流動狀態，某些性質與天然樹脂相似。合成樹脂最重要的應用是制造塑料。為便于加工和改善性能，常添加助劑，有時也直接用于加工成形，故常是塑料的同義語。合成樹脂還是制造合成纖維、涂料、膠粘劑、絕緣材料等的基礎原料。合成樹脂種類繁多。按主鏈結構有碳鏈、雜鏈和非碳鏈合成樹脂;按合成反應特征有加聚型和縮聚型合成樹脂。實際應用中，常按其熱行為分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂。生產合成樹脂的原料來源豐富，早期以煤焦油產品和電石乙炔為主，現多以石油和天然氣的產品為主，如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。合成樹脂的生產方法采用本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、熔融聚合和界面縮聚等。 環氧樹脂具有下列優點： (1)粘接力強，由于樹脂結構中含有羥基及環氧基等極性基團，使得環氧樹脂分子與相鄰物體表面之間產生較大吸附力，因此在熱固性樹脂中，粘接力比較高。 (2)固化收縮小，環氧樹脂的固化收縮率為1—6%，而聚酯樹脂為7—10%，因此制品的尺寸穩定性相對地比較高，其蠕變性能也比聚酯及酚醛要低。 (3)電絕緣性及耐化學腐蝕性能好。 (4)環氧樹脂比較穩定，可以保存比較長的時期，一般貯存期可在六個月以上。 其缺點是：(1)成本比聚酯樹脂要高。 (2)粘度比較大(指雙酚A型)，手糊時不如不飽和聚酯樹脂方便，一般情況下不能噴射成型。為了提高環氧樹脂性能，有人曾對樹脂的性能與結構之間的關系作了探討。一般認為，由C—C鍵組成的分子主鏈，由于其分子間力較弱，因此具有較大的柔韌性、較高的延伸率和較低的熱變形溫度。若把氧原子引入到分子主鏈中，則可導致樹脂軟化點的提高和親水性的增加。若在分子主鏈中引入酰胺鍵十NHCO+，則由于產生氫鍵也可使樹脂的軟化點急剛提高和剛性增加，此外在分子主鏈中引入芳環或脂環，一般地說，也可以使樹脂的軟化點提高。增加環氧樹脂活性官能團數目能增加固化后的交聯密度，對提高力學性能及耐溫性都有利。但這一類樹脂往往粘度比較大，會給使用及操作帶來困難。為了降低環氧樹脂粘度及提高耐溫性，采用以季戊四醇等原料合成新的環氧樹脂，這類樹脂粘度比較低，為400—1500厘泊，是水溶性的，含氯量很低(<0．5%)，其澆鑄體有較高的熱變形溫度。在玻璃鋼方面用的環氧樹脂，主要有雙酚A型環氧樹脂及脂環族環氧樹脂兩大類。1．雙酚A型環氧樹脂 系由雙酚A及環氧氯丙烷在氫氧化鈉溶液作催化劑下縮聚而成的線型高聚物，其反應如下 手糊玻璃鋼用的雙酚A型環氧樹脂，主要為低分子量環氧樹脂，平均分子量在300—700之間，軟化點在30'0以下。常用幾種牌號的環氧樹脂性能指標列于表3—10。通常是利用過醋酸使烯類環氧化而得。它的環氧基連接在脂環上，結構緊密，可提高耐熱性，而且這類樹脂不帶苯核，因此耐紫外線性能也比較好。常用的R—122即6207 及300*400環氧樹脂(2，3—環氧壞成基醚樹脂)等都屬脂 3．自熄性環氧樹脂容易燃燒，在電子、航空、宇航、船舶等部門的應用受到很大限制。近幾年來，我國有關單位，例如浙江化工研究所已試制成功了四溴雙酚A—縮水甘油醚型環氧樹脂(以下簡稱溴化環氧，牌號Ex—25，另外也曾試制過氯化環氧樹脂。經試用，溴化環氧有較好的自熄效果，當它與少量的三氧化二銻配合使用時，有更好的自熄效果。溴化環氧Ex—25，其環氧值為0．32，揮發份<1%，含溴量為24—26%。它是由四溴雙酚A與環氧氯丙烷進行縮聚而成。使用溴化環氧樹脂，普遍感到粘度比較大，在使用中可加入稀釋劑50l，其配比如下 Ex—25溴化環氧與普通環氧618*可以混合使用。當兩者的重量比即Ex—25/6184>1時，可以達到自熄的效果。其玻璃鋼的彎曲性能在60~0下可保留80%以上。但在70'0以上，則彎曲強度保留率明顯下降。3．Ex—25溴化環氧與300*，400*環氧混合使用，并用間苯二甲胺作固化劑，可室溫固化。其玻璃鋼彎曲強度在80~0可保留80%以上。 環氧樹脂的固化，一般有三種反應方式： 1．環氧基之間直接鍵合， 2，環氧基同芳香族羥基或脂肪族羥基鍵合， 3，通過各種基團同固化劑交聯。在玻璃鋼上應用，大多數是用胺類或酸酐類固化劑進行固化交聯。環氧樹脂固化劑的用量，如用胺類固化劑，可根據環氧值及胺的分子量計算：胺的用量=—1祟囊差豢弓義廠X環氧值但當用三乙醇胺等叔胺類時，不能用此式計算。當用酸酐固化劑時，則酸酐用量=kX酸酐分子量X環氧值其中k=0．8~1 環氧樹脂的固化劑品種很多，一般分為三大類： 胺類酸酐類及其它類1．胺類胺類固化劑是環氧樹脂廣泛使用的一種固化劑，它可分為脂肪胺及芳香胺兩大類，前者的品種與性能列于表3—12。胺類固化劑必須放在密閉的容器內，用后應把蓋子蓋緊。因為它對水分很敏感，容易吸潮，影響質量。 已采用很多方法來改進胺類固化劑的工藝性能。主要是利用胺和環氧乙烷、環氧丙烷、丙烯腈和醛類生成的加成物。由于這些加成物具有較高的分子量，所以揮發性較低，這樣相對地把毒性減少，如后來生產的盧—羥乙基乙二胺NH：C。H：—NHC2H，OH便屬于這一類。它是乙二胺與壞氧乙烷的加成物，在室溫下呈淡黃色粘性液體，一般用量是16—18%。在手糊玻璃鋼方面所使用的一例配方列于表3—13 由于二乙烯三胺毒性較大，已改用苯二甲胺，共配比列于表3—14。在胺類固化劑中，芳香胺也是常用的，例如間苯二胺。它是 一種五色結晶體，分子量108,熔點62'G,易吸潮、氧化，使色澤加深，具有四個活性氫，在通用低分子量環氧樹脂中，化學計算用量為15%。使用時一般是將固體的間苯二胺加熱至65'0,同時把樹脂也預熱到同樣溫度，將二者混合均勻備用。由于間苯二胺易升華，常使人的皮膚及衣服染上黃色，同時毒性也較大。用它作環氧樹脂固化劑的樹脂澆鑄體，有較大耐熱性及較高的彈性模量，女口表3—15所示。 由于間苯二胺的污染性比較大，原先用的脂肪胺毒性也較大，因此相繼對間苯二胺及一些脂肪胺進行了改性，使毒性有所降低。河北樹脂廠曾先后試制了幾種改性的固化劑，例如：(1)590固化劑，它是由間苯二胺經部分與壞氧丙烷苯基醚縮合而得的一種衍生物，外觀是黃至棕黑色粘稠液體，軟化點在20*0以下，一般用量在15—20%之間(占樹脂的重量百分比，下同)，可以在較低溫度下長期固化。如在40'0下經48小時，也可以在120'0下經8小時固化。 (2)591固化劑，它由二乙烯三胺與丙烯腈反應經氰乙基化后的產物，分子式為NH：C：H：NHC：H，NHC：H，CN，是一種淺黃色液體，分子量156，一般用量是20—25%，固化條件是80度2小時。 (3)593固化劑，它是由二乙烯三胺和環氧丙烷丁基醚在一定溫度下加成反應而得，在室溫下是淡黃色粘性透明液體。其分子式為NH2C2H‘NHCH：CHCH。OC，H。，比重為0．985/25。O，IOH 粘度為100—150厘泊/25。0，一般使用量是23—25%，總胺值是600—700,蒸氣壓在25。0時為2．4X10—‘毫米汞柱。 4)594固化劑，它是黃色至褐色樹脂狀液體，胺值為80—130，是胺基硼烷型化合物，作環氧樹脂潛性固化劑。與環氧樹脂混合后，可存放3個月左右。每100克634環氧樹脂約用594固化劑15—70g。胺類固化劑的品種是繁多的，如改性的芳族胺、芳族多元胺、叔胺鹽，不一一例舉。上述幾種胺類改性的固化劑比原來的胺類有所改進。其中以593固化劑應用較廣，由于593固化劑在結構中具有較多的氮原子及活性氫，同時還有對活性發生影響的醚鍵，所以能室溫固化，固化速度與二乙烯三胺相近，但放熱較緩和，使用壽命約半小時，593固化劑的結構呈線型長鏈，與環氧樹脂固化后，具有很好的彈性，且由于分子鏈長、沸點高、蒸氣壓低，逸發至空氣中的濃度較小，因此毒性也較小，使用面較廣。其一般的配方及性能如下：配方634環氧樹脂593固化劑SiO：填料A1：O，填料性能壓縮強度拉伸強度彎曲強度恰貝(Charpy)沖擊強度硬度(布氏)’ 2．酸酐類100g23g100g50g1266公斤/厘米’384公斤/厘米。863公斤/厘米’6，2公斤·厘米/厘米。27，8用酸酐固化的壞氧樹脂其高溫穩定性一般優于胺類固化劑固化的環氧樹脂，其物理性能和電學性能都很好。大多數酸酐固化需要在150~C以上的較高溫度，因此限制了它在手糊工藝上的應用。酸酐除用作雙酚A環氧樹脂的固化劑外，也是脂環族環氧樹脂固化劑的主要類型。酸酐類固化劑一般可分為線型脂肪族酸酐、脂環族酸酐及芳香族酸酐三大類。(1)脂肪族多元酸酐主要是含有內酸酐的羧基末端的聚合物，這些聚合物可以提供兩個或兩個以上的官能團起反應，因此，適宜作固化劑，一般廣氣具有下列通式：HO十OC(CH真)。COO斗。H。通常以聚癸二酸乙』(PSPA)為代表，其熔點約80~0,固化后產物柔韌性較好，延伸率可達80%。(2)脂環族酸酐從發展趨勢看，這一類酸酐在環氧樹脂方面將會用得較多。其中有不少品種是液體，這樣可以降低環氧樹脂的粘度，便于室溫操作。例如： a．十二碳烯基丁二酸酐在室溫下是一種淡黃色低粘度液體(300厘泊)，它分子結構中的長脂肪鏈能降低固化體系的脆性。 b．甲基環戌二烯的順丁烯二酸酐加成物(NMA)在一般情況下為固體，加入士%磷酸，能使之成為熔點低于12'C的淡黃色液體，它與環氧樹脂的混合體系中可加入叔胺促進劑，調節樹脂體系的粘度。DMP—30，學名為三[二甲氨基甲基]酚是比較活潑的促進劑。禾津津東化工廠生產的70酸酐，基本屬此類型，一般用作環氧灌漿材料的固化劑。用于一般環氧樹脂的配方為： 6101環氧樹脂 100克 70酸酐 58克 硅微粉(600目) 40克 二氧化鈦 40克 促進劑 2克 其性能是 馬丁耐熱 118'0 沖擊強度 25．8公斤/厘米。 彎曲強度 1013公斤/厘米。 熱失重(100小時) 0．27% 250小時) 0．34% 表面電阻 3．8X105歐姆 c．甲基四氫化鄰苯二甲酸酐(MTHPA)也是一種低粘度液體(25'0時60厘泊)，環氧樹脂固化后耐熱性較高，熱變形溫度為155~C。它的電性能和耐化學性能與以NMA固化的樹脂相似。d．六氫鄰苯二甲酸酐(HHPA)是一種蠟狀固體，分子量為154，熔點為35'0,與雙酚A環氧樹脂混合粘度比較低，適用期較長。和聚丙烯基縮水甘油醚(PAGE)一起使用，并在加有6Phr的吡啶作助固化劑情況下，可以室溫固化。 (3)芳香族酸酐芳香族的一元和二元酸酐都可以用作環氧樹脂固化劑。鄰苯二甲酸酐簡稱苯酐，是一種白色結晶體，分子量為148,熔點12800。過去在玻璃鋼方面使用，但在室溫下環氧樹脂與苯酐的混合物粘度較大，當冷到60'0時苯酐析出，而且在溫度高到130'0時升華，給操作帶來不便，正被液體酸酐所取代。為了提高環氧樹脂的耐熱性，使用偏苯三甲酸酐(TMA) 為了使環氧樹脂體系具有自熄及耐火焰性，可以用氯代和溴代的酸酐。如四溴或四氯鄰苯二甲酸酐，一氯苯二甲酸酐和二氯順丁烯二酸酐等(詳見溴化環氧樹脂節)。 3，其它類型(主)咪唑咪唑及其衍生物是較廣泛使用的一種固化劑，它的優點是毒性小、配料容易、適用期長、粘度小、不著色、固化周期短、固化制品的電學性能和力學性能優良。其缺點是價格較貴。咪唑及其衍生物適用于雙酚A壞氧樹脂，不適用于脂環族環氧樹，脂。幾種咪唑的性能列于表3-16。咪唑類固化荊的物理性能表3—16 2一乙基4一甲基咪唑是一種低熔點固體，稍受熱即熔融，可以和環氧樹脂混溶，純度一般在90—95%之間。(2)高分子類固化劑這一類固化劑在濕法手糊工藝中很少應用。主要為酚醛樹脂，它可以與雙酚A環氧樹脂分別以1e1或4：6等比率混合，加入溶劑后，浸漬玻璃布，然后烘干，即可模壓或卷管，廣泛用于干祛成型工藝。 另一類為胺值在200—300的聚酰胺樹脂。這一類廣泛作為膠粘劑用，可以改善環氧樹脂的脆性(市售的650t>與651~1]U屬此類)。3—3—辱增塑劑及稀釋劑1．增塑劑(土)增塑劑的作用及分類雙酚A環氧樹脂，經加入固化劑后，交聯固化后的產物韌性往往較差。為了增加環氧樹脂的韌性，可加入一些增塑劑。一般可分為兩類，即活性增塑劑與非活性增塑劑(也叫增韌劑)。某些非活性增塑劑不易與環氧樹脂混溶，在固化的過程中，有從體系中析出的傾向。而且，固化體系的剛性與耐熱性有所降低。而活性增塑劑則能與環氧樹脂起反應，成為交聯體系中的一個組成部分，可避免上述缺點。(2)非活性增塑劑這一類增塑劑不帶有活性基團，不能參與環氧樹脂的固化反應。加入的主要目的是降低樹脂粘度，同時可改善樹脂固化體系的脆性。一般用量為樹脂重量的5—20%。常用的非活性增塑劑的性能列于表3—17 活性增塑劑含有活性基團，直接參與環氧樹脂的固化反應，成為交聯體系中的一個組成部分，從而能在很大程度上改善環氧樹脂的脆性，提高樹脂的沖擊強度和延伸率。這一類增塑劑包括聚酰胺樹脂，聚硫橡膠，不飽和聚酯等等。 2．稀釋劑 (1)稀釋劑的作用及分類環氧樹脂具有高的粘接性，但在室溫下，粘度比較大，不利于手糊操作。為了克服這一缺點，常在使用過程中加入一定量的稀釋劑以增加環氧樹脂對玻璃纖維及其織物的浸潤能力，改善成型工藝性能，同時可以增加填料的用量。稀釋劑可分為兩類：一類是端基含有活性基團(環氧基團)、能參與固化反應的活性稀釋劑，如甘油環氧樹脂、環氧丙烷丁基醚等，另一類是端基不含有活性基團、不參加固化反應的非活性稀釋劑，如丙酮等。 (2)非活性稀釋劑非活性稀釋劑本身不參與環氧樹脂的固化反應，僅達到降低粘度的目的，一般加入量為樹脂重量的5—15%。在樹脂固化時，大部分逸出，從而增加了樹脂的收縮率，降低力學性能及熱變形溫度，甚至也影響樹脂的電性能，因此，應盡可能不使用非活性稀釋劑。常用的非活性稀釋劑列于表3—18。 (3)活性稀釋劑!活性稀釋劑都具有環氧基，能參與環氧樹脂的固化反應，所以對樹脂固化后的性能影響較小，有時還能起著增韌的作用?；钚韵♂寗┮话愣加卸?，在使用過程中必須注意。表3—19列出了常用的活性稀釋劑的性能。}4輔助材料3—辱—]膠衣樹0旨玻璃鋼擊U品的耐久性很大程度上取決于它的表面情況，應該盡可能地不使玻璃纖維外露，以防介質侵蝕。為此，在玻璃鋼的 外表面特制成一層樹脂含量很高的膠衣層，這一層樹脂稱為膠衣樹脂。膠衣層的厚度一般為0．25—0．4毫米。如果膠衣太薄，膠衣下面的玻璃纖維會暴露出來，達不到美觀及保護作用，但太厚就容易產生裂紋，耐沖擊性差，特別是受不住從制品反面方向來的沖擊。 模具是玻璃鋼手糊成型工序中的主要裝備。合理選用模具的結構形式及其材料，對玻璃鋼制品質量和成本關系很大。采用何種模具主要根據制品的使用情況，以及所選樹脂的固化制度等。設計和制造模具時，要考慮模具在使用期間能保持合乎要求的尺寸、制造容易、鋪陳方便、脫模容易和造價低廉。模具設計和制造方法牽涉的范圍很廣，本章只是列出和敘述一些手糊成型基本類型的模具。5—'—]模具設計的基本原則手糊成型的模具，要求模具表面光滑，密實、無孔隙、無裂縫和無凹陷或其它不規則處，因這些缺陷會影響制品質量。模具設計和制品成型條件的關系十分密切，模具設計的每一項內容都必須聯系制品制造過程進行設計，既要體現制品的結構要求，又要考慮容易脫模和對制品無損傷，如在模具中放“頂出桿，/，也可在模具中設計氣孔或水孔，允許注入壓縮空氣或高壓水來幫助脫模。對成型表面積很大的制品可使用旋轉式或傾斜支撐模具，在大型模具中，如糊制船殼時，可在模具上面伸出腳手架，便于成型操作。如果制品尺寸不允許整塊地脫出模具，而生產數量又多時，可采用拆卸式模具，如只需生產為數不多的制品，為降低成本一般不采用可拆卸式模具，而采用石膏?；蛳災５纫淮问褂玫哪＞?。簡單模具可由幾個零件組裝起來。加壓固化的模具，應具有足夠的強度和剛度，以避免過大變形而影響制品的型面精度。對加熱固化的模具要能夠完好地經受固化溫度的作用，在該溫度下無變形或翹曲。因此，在設計模具之前，必須充分分析和研究制品設計的要求，以便使制品設計和模具設計二者的合理性相互協調和統一。對一些形狀復雜的制品，或用金屬材料難于制造的模具，或為了縮短模具的制造周期，往往采用翻造玻璃鋼模具代替金屬模具。用玻璃鋼翻造對合模具，一般需先用木材制造標準的仿型模具做母模，再根據母模翻制過渡模，用母模和過渡模成型出所需要的模具。翻造單模也可用實物或直接用仿型模來翻制所需的模具。翻造的模具通常采用框架來保證關鍵尺寸，提高翻模的剛度。合適的框架是隨零件的復雜性與尺寸而變化的。翻模時同時要考慮母模和過渡模材料所引起的變形以及分型定位、結合部位的妥善處理。用這種制模法可以制造同形狀的多體模具。5—'—2模具的結構形式·適用于玻璃鋼手糊成型的模具結構形式一般分為：單模和敞口式對模，單模又可分為陽模和陰模兩種 陰模陰模的工作面是向內凹陷，用陰模生產的制品外表面光滑、尺寸較準確。但對凹陷深的制品，用陰模工藝則操作不便，排氣困難，質量不易控制。陰模常用于生產外表面要求光滑和尺寸精度較高的制品。陽模陽模的工作面是凸出的。用陽模生產的制品內表面光滑、尺寸準確，操作方便，質量容易控制，便于通風處理，在手糊成型工藝中除制品有特殊要求外，一般均選用陽模成型。敞口式對模敞口式對模是由陽模和陰模兩部分組成，帶有溢料飛邊的陷槽，通過定位銷定位。如果制品的外型、厚度和表面都要求嚴格，用這種模具較為妥當。但在成型過程中要上下翻動，故不適用于大型制品。4．組合式模具由于某些玻璃鋼制品的結構復雜或者為了脫模方便，常將模具分戍幾部分制造，然后拼裝而成，如各種活絡模、抽心模、石蠟金屬組合模具等。對于這種模具的形式是靠模具設計人員的技巧。5—2模具材料的選擇模具的質量除取決于模具結構設計外，最根本的問題是制模材料的基本性能是否和模具的制造要求與使用條件相適應。因此，根據模具的結構和使用情況，合理選用制模材料，是保證制品質量和降低成本的關鍵之一。用于制作模具的材料很多，選擇材料時應考慮模具的使用壽命，對于大批量生產和制造尺寸精度要求較高的制品，采用鋼材和鋁材制造模具，對于短期使用和大型制品使用金屬模具就不經濟，可以選用非金屬模具材料。模具材料應不受樹脂和輔助材料的侵蝕，不影響樹脂的固化，能經受一定溫度范圍的變化，價格便宜，來源方便，制造容易。 金屬模具材料要有良好的加工性和耐磨性，不應有粗糙的雜質和氣孔等。常用品種有鑄鐵、鑄鋁、鑄鋁合金、碳素鋼等。對有耐腐蝕要求的金屬模具，可選用耐腐蝕的金屬材料或在耐腐蝕性較弱的金屬模具表面覆蓋耐腐蝕性較強的金屬或非金屬保護層 鋼模表面可進行鍍鉻、鍍鎳處理。黃銅對聚酯樹脂固化有阻聚作用，不宜用作聚酯玻璃鋼的模具材料。金屬材料制造的模具，可以加溫加壓，使用壽命長，光潔度奸，表面精度高，不易變形，但加工復雜，制造周期長，造價貴，主要適用于批量生產或精度要求較高的中、小型玻璃鋼制品。5—2—2司F金屬材料非金屬材料廣泛用于制造玻璃鋼模具，因為利用非金屬材料制造模具，加工方便，價格低廉，可縮短模具生產周期，降低模具成本。常用的非金屬材料有木材，石膏，混凝土、增強塑料、石蠟等。 1．木材供制作模具用的木材要求質地均勻，無節、變形小等，最好使用柚木、銀杏木、紅松等硬木，選用何種木材應根據產品的形狀和使用情況來決定。在制造模具前木材都應預先制成板條進行干燥，使其含水量不大于10%，以減少模具的變形和裂紋。模具表面需用膩子填補孔隙，然后用細砂紙打光，再用蟲膠密封處理，使表面光滑，防止樹脂向內部滲透，造成脫模困難，同時防止模具內部的水分揮發，影響制品固化和表面質量。木質模具加工容易，比較輕便，可短期多次使用，但容易變形和損壞，表面需經維修，適用于試制結構形狀復雜和大尺寸的室溫固化的制品。 2．石膏石膏模具，常用半水石膏鑄造而成，制造石膏模具時，可用木材、磚等制成構架，再在構架上糊一層石膏層。為了提高模具的剛度一般在石膏中加人水泥(石膏，水泥=7：3)進行鑄造。這種模具的優點是制造方便，費用少，但不耐用、怕沖擊，易變形，使用前要預先干燥，其表面也需進行加工和封孔處理。適用于一些形狀簡單的大型制品及幾何形狀較復雜的小型制品的成型。 3．混凝土混凝土模具塑造較方便，成本低，剛性好，不易變形，可長期多次使用，其表面需用水磨石使其光滑，然后用膩子封孔，砂光，再刷蟲膠液或油漆才可使用。但型面校正較困難，適用于線型光滑、規則、形狀不復雜的大，中型制品。 4增強塑料模具可以根據模具使用的條件選材制造。常用的有玻璃鋼和用礦物填充的環氧樹脂。玻璃鋼模具是用玻璃纖維及其織物增強熱固性環氧樹脂或聚酯樹脂制造的。礦物填充的玨氧樹脂澆注模具，通常使用的是在雙酚A型環氧樹脂或脂環族環氧樹脂的配方中加入一倍左右重量的填料塑造的。填料可減少環氧樹脂用量降低成本、降低線膨脹系數和收縮，增加導熱性能、提高硬度和強度。常用的礦物填料有鋁粉，氧化鋁、石英粉，碳化硅、鋼絲絨等。增強塑料制造模具方便，可以制成比較復雜的形狀，線膨脹和收縮小，精度較高，表面光潔度好，比較耐久，化學穩定性好，耐腐蝕性強，制品可以加溫加壓固化成型。這類模具適用于表面質量要求較高、形狀復雜的中，小型玻璃鋼制品。 石蠟石蠟模需在母模上翻制，主要用來成型形狀復雜和脫模困難的小型異形制品，如對于某些由許多異形斷面構成的結構物，可用蠟模法成型，制品固化后加熱使蠟從制品的預留口流淌出來。為了減小石蠟模具的收縮變形，提高模具的剛度，可在石蠟中加入5%左右的硬脂酸。石蠟模具制造方便，不需涂脫模劑，材料可以反復回收使用，成本低，但由于石蠟熔點低，易變形，制品的精度不高。6．紅砂制造少量大型制件，也有使用紅砂制造模具的。在制模時，先用磚等搭成雛形，再用紅砂糊上，為了提高紅砂的粘結性，一般在紅砂中加入少量的粘結劑(如聚乙烯醇溶液)，最后在紅砂模上涂上油漆以封閉毛細孔。用紅砂制造模具周期短，加工工藝最簡單，成本很低，但是不耐久，易碎。只適用于形狀簡單，數量少的大型玻璃鋼制品。 脫模具為防止制品粘著模具，便于脫模，在玻璃鋼制品成型之前，在模具工作面上涂敷的一層物質叫脫模劑。凡是與合成樹脂粘結力小的非極性或極性微弱的一類物質，都可以作玻璃鋼脫模劑用。但脫模劑還應具有下列條件：不腐蝕模具，不影響樹脂固化，成膜均勻，光滑，成膜時間短，使用方便，價格便宜。選擇脫模劑時，應考慮模具材料、樹脂種類和固化溫度，制品的制造周期與脫模劑的敷涂時間等因素。脫模劑的種類很多，一般分為片狀、溶液型、油蠟類三種。 片狀脫模劑·屬于此類的有：玻璃紙、滌綸薄膜、聚氯乙烯薄膜，聚乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜，聚四氟乙烯薄膜等。使用時一般用油膏把薄膜粘貼在模具工作表面。粘貼時要防止薄膜起皺和漏貼。此類脫模劑使用較方便，脫模效果好，但薄膜形變性小，使用有一定的局限性，在復雜型面上不易貼平，聚氯乙烯薄膜和聚乙烯薄膜不適用于聚酯玻璃鋼的脫模，因聚酯樹脂中的苯乙烯易把這類薄膜溶脹。對于高溫固化的玻璃鋼制品要用聚四氟乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜 溶液型脫模劑此類脫模劑種類很多，應用最為廣泛。在手糊成型方法中常用的有下列幾種：1．聚乙烯醇溶液配方 聚乙烯醇 5—8份 乙醇 35—60份 水 60—35份 聚乙烯醇脫模劑，是目前國內手糊成型最常用的一種。因為它價格便宜，無毒，來源方便，使用性能好，使用溫度在150度以下。若使用溫度不超過120'0，則脫模效果最好。市售的聚乙烯醇品種較多，而各國聚乙烯醇的規格各不相同，一般以聚合度和醇解度來劃分產品的種類，聚乙烯醇的醇解度為88%時水溶性最好，在溫水中即能很好地溶解。 配制方法： 將定量的聚乙烯醇，盡量緩慢地加入到定量的水中，水溫最好在25*0左右，加料時要同時攪拌，浸泡2—3小時，使其完全與水接觸溶脹，然后逐步加熱升溫。如果不在水中浸泡便升溫，外層很快溶解，易結成大塊，反而不易溶解。升溫過程中，容易起泡，泡沫發生后應停止加熱，待泡沫自行消失，再逐步升溫，一般重復三次后泡沫即可消除。溫度升至96。C左右，保持一小時，便可全部溶解。經過濾后，在攪拌的情況下滴加定量乙醇。水和乙醇的比例根據需要決定。為減少涂刷時產生氣泡，可加入0．01—0．05%的消泡劑，如辛醇和磷酸三丁酯。加入4—5%的甘油可使涂膜富有彈性。用于鋼模具時，為防止模具表面生銹可加0．?5%苯甲酸鈉。為防止漏涂可適量加入一些顏料溶液，如鈦青藍酒精溶液。聚乙烯醇脫模劑干燥慢，涂刷周期長，在濕度較大的情況下尤甚，影響生產效率。使用聚乙烯醇脫模劑時，必須使其干燥完全，否則殘存的水分將會對樹脂的固化產生不良影響。 2．聚苯乙烯脫模劑 配方： 聚苯乙烯樹脂(顆粒狀) 5份 甲苯 95份 配制方法：將聚苯乙烯樹脂按比例加入甲苯中，放置幾天，攪拌均勻至完全溶解即可使用。要加速溶解，可在50'0下微熱。聚苯·乙烯脫模劑用于環氧玻璃鋼脫模效果較好，伹不能用于聚酯玻璃鋼的脫模，因聚酯樹脂中的苯乙烯對聚苯乙烯有溶解作用。這種脫模劑成膜時間短，成膜平滑光亮。但其溶劑甲苯毒性大，使用時應有良好的通風設備。使用溫度在100·0以下 硅油硅脂和硅橡膠脫模劑把硅油、硅脂或硅橡膠溶解在溶劑中后使用，溶劑可以用多氯乙烷，二甲苯、甲苯等，一般可以配成1—2%的濃度，用噴涂或刷涂涂布。硅油的粘度越大脫模的效果越好。這類脫模劑，脫模效果好，耐高溫，所以常用作高溫脫模劑，一般可在200'0以下使用。使用溶液型脫模劑時，必須使其徹底干燥，以防止未揮發的溶劑對制品的固化和質量有不良影響。對于重復涂刷的脫模劑也必須等第一次涂刷的涂膜干燥后再涂第二次，否則不僅得不到重復涂刷的效果，而且有時會損壞前一次未干燥的涂膜，形成小突起和皺紋，使涂膜表面不平整，影響制品的表面質量。石蠟、油膏類脫模劑常用的有石蠟，汽車蠟，地板蠟、耐熱油膏、石蠟汽油乳液、凡土林油等，這類脫模劑使用方便，無毒、對模具無腐蝕作用，但易使制品表面沾污、不光潔，并且給制品涂漆造成困難，一般只能適用于室溫固化，因此，在使用上受到一定的限制。 復合型脫模劑兩種脫模劑復合使用稱復合型脫模劑。對于大型制品或形狀復雜的制品，采用兩種脫模劑復合使用，脫模效果更理想一些。這是因為各種脫模劑的粘合力盡管比較低，但免不了在脫模劑與模具及制品的界面上仍有一定的粘附力。當采用復合脫模劑時，制品脫模時在粘合力最小的兩層脫模劑之間分離，這樣對于大型制品和形狀復雜的制品，以及模具強度不高時(如石膏模)有一定的現實意義。 1．過氯乙烯溶液 配方：過氯乙烯樹脂(粉狀) 5—10份 甲苯和丙酮(1：1) 95—90份 配制方法：將組分混合后放置一天，然后攪拌均勻至無沉淀即可使用。因溶劑容易揮發，所以，保存時要密封。為了使用方便，也可使用市售的過氯乙烯清漆，用香蕉水適當地稀釋。此溶液滲透性好，可用作多孔性模具，如木模、石膏模等的封孔，封孔時形成的完整薄膜與模具有一定的粘附力。適合于與其它脫模劑復合使用，將其它脫模劑涂在它的表面層與制品接觸，脫模效果很好。使用溫度在120度以下。該脫模劑溶液中的甲苯毒性較大，使用時應快速操作或在良好的通風條件下操作。 2．醋酸纖維素溶液 配方： 二醋酸纖維素 5份 乙醇 4份 乙酸乙酯 20份 雙丙酮醇 5份 甲乙酮 24份 丙酮 48份 配制方法：將二醋酸纖維素加入到上述混合溶劑中，攪拌均勻，除去殘渣，即可使用。醋酸纖維素脫模劑成膜光潔、平整，使用方便，毒性小。但某些溶劑來源不便，價格較貴。這種脫模劑適用于聚酯玻璃鋼的脫模，不能用于環氧玻璃鋼的脫模，因它與環氧玻璃鋼有一定粘附力，脫模后不易清除，所以最好與聚乙烯醇復合使用。將前者涂在模具上，然后將聚乙烯醇涂在它的表面與制品接觸，這樣脫模效果較好。使用溫度可達150度。 |
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