|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Руководство по композиционным материаламСтр 1 из 9Следующая ⇒
Руководство по композиционным материалам
Руководство по материалам марки «Crystic» Г. Высококачественные смолы для производства
Содержание I. Предисловие II. Введение III. Пластики IV. Природа армированных пластиков V. Материалы 1. Смолы 1.1. Полиэфиры 1.2. Полиэфиры на основе дициклопентадиена 1.3. Метод гидролиза компании «Dow» 1.4. Реакция Дильса-Альдера 1.5. Эпоксидные смолы 1.6. Винилэфирные смолы 1.7. Фенольные смолы 1.8. Гибридные смолы 2. Армирующие материалы 2.1. Стекловолокно 2.2. Углеродное волокно 2.3. Полиарамидные волокна 2.4. Комбинированные стекломатериалы 2.5. Гибридные материалы 2.6. Специальные армирующие материалы 3. Системы отверждения 3.1. Катализаторы 3.1.1. Катализаторы на основе перекиси метилэтилкетона 3.1.2. Катализаторы на основе перекиси циклогексанона 3.1.3. Катализаторы на основе перекиси ацетилацетона 3.1.4. Катализаторы на основе перекиси бензоила 3.1.5. Третичный бутилпероктоат и бутилпербензоат 3.2. Ускорители 3.2.1. Кобальтовые ускорители 3.2.2. Аминовые ускорители 4. Наполнители 4.1. Карбонат кальция 4.2. Тальк 4.3. Металлические порошки 4.4. Кремнезем 4.5. Микросферы 4.6. Тригидрат алюминия 5. Пигментные пасты 6. Разделительные составы 6.1. Поливиниловый спирт 6.2. Воск 6.3. Полупостоянные составы 6.4. Гибридные соединения воска и полупостоянного разделительного состава 6.5. Разделительная пленка 6.6. Разделительные составы внутреннего нанесения 7. Заполнители 7.1. Двухкомпонентный пенополиуретан 7.2. Листовой пенополиуретан 7.3. Поливинилхлоридная пена 7.4. Полиэфиримидная пена 7.5. Пена на основе стиролакрилонитрила 7.6. Бальза 7.7. Ячеистые заполнители 7.8. Нетканые заполнители 8. Адгезивные материалы 8.1. Адгезивы на основе полиэфирных смол 8.2. Адгезивы на основе эпоксидных смол 8.3. Адгезивы на основе акриловых (метакрилатных) смол 8.4. Адгезивы на основе полиуретановых смол 8.5. Адгезивы на основе уретано-акрилатных смол марки «Crestomer» 9. Материалы для изготовления матриц 9.1. Вспомогательные материалы 9.1.1. Пластичные материалы для изготовления матриц 9.1.2. Гипсовые и глинистые материалы 9.1.3. Композиционные материалы для изготовления матриц 9.1.4. Полировальные составы и сопутствующая продукция VI. Технологии 1. Технологии формования в открытых формах 1.1. Нанесение гелькоута 1.2. Ламинирование 1.2.1. Ручное ламинирование 1.2.2. Ламинирование методом напыления 1.3. Оборудование для напыления 1.4. Насосные установки 1.4.1. Установки безвоздушного распыления 1.4.2. Установки пневмо-безвоздушного распыления 1.4.3. Установки, работающие по принципу " высокий объем - низкое давление" 1.5. Установки с гравитационной подачей 1.6. Распылительные пистолеты с сифонной подачей 1.7. Установки с нагнетательной подачей 1.8. Укладка с помощью валика/пропиточной машины 1.9. Извлечение изделия из матрицы 1.10. Постотверждение 1.11. Обрезка и окончательная обработка поверхности 2. Технологии формования в закрытых формах 2.1. Технология вакуумной пропитки (VI) 2.1.1. Метод вакуумной пропитки 2.1.2. Технология вакуумного вливания (VacFlo) 2.2. Инжекция смолы в закрытую форму: метод RTM 2.3. Холодное/теплое прессование 3. Технологии горячего прессования 3.1. Технология мокрого формования 3.2. Формовочные смеси 3.3. Пастообразные формовочные смеси (DMC) 3.4. Сухие формовочные смеси (BMC) 3.5. Листовые формовочные материалы (SMC) 3.6. Формовочный материал низкого давления (Crystic Impreg) 4. Непрерывные процессы производства 4.1. Пултрузия 4.2. Формование намоткой нити 4.3. Метод намотки и протяжки 4.4. Центробежное формование 4.5. Машинное производство листовых материалов VII Сферы применения Шпатлевка Отливка пуговиц Заливка и капсулирование Декоративное литье Настилка полов 6. Полимербетон 7. Искусственный мрамор и оникс 8. Твердые поверхности 9. Полимерные составы для крепления анкеров 10. Резервуары для химических веществ 11. Производство и внутренняя обшивка труб 12. Судостроение 13. Наземный транспорт 14. Строительство VIII Изготовление матриц (оснастки) Важность технологической оснастки Материалы для производства оснастки, применяемой при формовании методом RTM Производство матриц из композиционных материалов Производство моделей Материалы для изготовления матриц Гелькоут Смола для ламинирования Армирующие материалы Необходимые условия производства Процесс изготовления матрицы Армирование ребрами жесткости Изготовление фланцев для разъемных матриц Последовательность наращивания толщины матрицы
Руководство по композиционным материалам Предисловие В начало документа
Глобальный характер современной промышленности армированных пластиков обуславливает всемирный спрос на первичную справочную информацию. Данное шестнадцатое издание «Руководства по композиционным материалам» дает общее представление об армированных пластиках: их химическом составе, смолах, армирующих материалах и технологиях применения, а также содержит информацию о наиболее существенных усовершенствованиях технологий изготовления и обработки материалов, произошедших с момента первого издания, опубликованного в 1953 году. Уникальность армированных пластиков заключается в том, что конструкционный материал и конечное изделие производятся одновременно, что делает контроль качества чрезвычайно важной частью технологического процесса.
Общие сведения, рекомендации и технические данные, содержащиеся в данном руководстве, имеют своей целью помочь дизайнерам, формовщикам и конечным пользователям осознать весь потенциал использования армированных пластиков в качестве конструкционного материала.
Январь 2003 г. Scott Bader Ltd.
Вся содержащаяся здесь информация является достоверной и предоставляется без каких-либо гарантий. Компания не несет никакой ответственности за убытки, потери или нарушения патентных прав, возникшие в результате использования данной информации.
Copyright (c) 2003 Scott Bader Company Limited Введение В начало документа Пластики Термин «пластик» используется для описания формованной синтетической, т.е. искусственно созданной человеком, смолы. Эти смолы состоят из больших молекул цепочечного строения, так называемых полимеров, встречающихся также и в природе, таких как, например, целлюлоза, протеин и каучук. Большинство синтетических смол изготавливается из химических веществ – продуктов переработки нефти – и именно эти искусственно созданные человеком полимеры используются в производстве материалов, общеизвестных в качестве «пластиков». Пластики в различных своих проявлениях существовали с конца ХIХ века, однако большая часть материалов, именуемых пластиками сегодня, была разработана в течение последних пятидесяти лет. В настоящее время существует большое разнообразие пластиков, имеющих различную физическую форму. Они могут поставляться в насыпном виде, в форме жестких или эластичных пенопластов, листов или пленки. Большинство пластиков делится на две категории: термопласты и реактопласты. Термопласты способны формоваться в изделия и обратимо размягчаться при нагревании (например, полиэтилен, ПВХ и т.д.). Реактопласты, напротив, затвердевают в результате химической реакции, протекающей с выделением тепла в процессе формования, и не способны расплавляться или обратимо размягчаться (например, ненасыщенные полиэфиры, эпоксиды, виниловые эфиры и т.д.).
Материалы В начало документа Смолы В производстве композиционных материалов используется несколько видов смол. Все эти смолы термореактивны, однако отличаются друг от друга по своему химическому составу, проявляя в связи с этим различные свойства, что обеспечивает производителям возможность выбора смол, позволяющих приспосабливать выпускаемую ими продукцию к удовлетворению индивидуальных требований покупателей. В настоящем руководстве рассматриваются, главным образом, полиэфирные смолы марки «Crystic®». Помимо них, в данном разделе описываются и другие виды смол, такие как винилэфирные, эпоксидные, смолы на основе дициклопентадиена (DCPD), фенольные и гибридные смолы.
Полиэфиры Смолы «Crystic®» представляют собой ненасыщенные полиэфиры. В качестве исходного сырья для производства ненасыщенных полиэфирных смол используются продукты переработки нефти (рис.1). Для получения полиэфиров данного вида, как правило, требуется наличие трех основных химических компонентов:
А: насыщенная кислота (например, фталевый ангидрид) В: ненасыщенная кислота (например, малеиновый ангидрид) С: двухатомный спирт (например, пропиленгликоль)
При нагревании эти химические вещества соединяются, образуя смолу, которая в нагретом состоянии представляет собой вязкую жидкость, а в холодном – хрупкое твердое тело. Термин «полиэфир» берет свое начало от связи, образующейся между компонентами А или В с компонентом С, называемой «эфирной» связью. Пока смола еще горячая она растворяется в мономере, в роли которого обычно выступает стирол, хотя могут использоваться и другие мономеры. Мономер выполняет важную функцию, способствуя отверждению смолы и ее превращению из жидкости в твердое тело посредством поперечной сшивки молекулярных цепей полиэфира. В ходе данного процесса не образуется никаких побочных продуктов, что позволяет производить формование смол без использования давления. Такие смолы известны как смолы контактного формования или формуемые под низким давлением. Молекулярные цепи полиэфира можно представить следующим образом:
При добавлении стирола и в присутствии катализатора и ускорителя стирол сшивает молекулярные цепи, образуя сложнейшую трехмерную полимерную сетку:
На этом этапе говорят, что полиэфирная смола отвердилась. Теперь это химически устойчивое и, как правило, твердое тело. Процесс сшивки или отверждения называется полимеризацией и является необратимой химической реакцией. После отверждения смола продолжает «вызревать». В течение этого времени формируются окончательные свойства изделия. Данный процесс, для завершения которого при комнатной температуре может понадобиться несколько недель, может быть ускорен путем дополнительного отверждения формуемого изделия в условиях повышенных температур (см. раздел «Контроль качества»). Полиэфирные смолы, обладающие различными характеристиками и свойствами, получают путем комбинирования видов и количества исходного сырья, используемого в процессе их производства (см. раздел «Свойства»). Реакция Дильса-Альдера Данный метод позволяет использовать при производстве полиэфиров до 70% дициклопентадиена (в пересчете на твердую смолу) и предполагает преобразование дициклопентадиена (DCPD) в циклопентадиен (CPD) при температуре выше 130°С. Полученный циклопентадиен присоединяется к основной цепи смолы, вступая в реакцию с ненасыщенными участками. Этот результат может быть достигнут путем проведения предварительной реакции с малеиновым ангидридом или же на более позднем этапе полимеризации. Схожесть двух описанных выше процессов заключается в том, что в каждом из них протекают обе реакции, правда при различном соотношении компонентов. На интенсивность каждого вида реакции влияет температура и уровень содержания воды на первом этапе. Преимуществом введения дициклопентадиена в полиэфирные смолы является более низкое содержание стирола в сочетании с хорошими свойствами. Основной недостаток заключается в том, что дициклопентадиен при комнатной температуре затвердевает, что делает необходимым наличие подогреваемых складов и средств обслуживания.
Эпоксидные смолы В начало документа Эпоксидные смолы существуют на рынке с начала 1950-х годов. В настоящее время они имеют широкий спектр применения и используются в ряде отраслей промышленности. В промышленности по производству пластических масс эпоксидные смолы относят к термореактивным, они достигают термореактивного состояния в результате реакции присоединения, протекающей в присутствии соответствующего отверждающего агента. Вид используемого агента определяет, отверждается ли эпоксидная смола в условиях комнатных или повышенных температур, а также оказывает влияние на физические свойства, такие как ударная вязкость и эластичность. Существует два основных вида эпоксидных смол, а именно:
Амины (дифункциональные)
Отверждение происходит в результате взаимодействия двух эпоксидных групп с одним первичным амином. Агенты этого вида чаще всего используются при отверждении в условиях стандартных комнатных температур. Поскольку свободные амины оказывают вредное воздействие на здоровье человека, то эти системы зачастую поставляются как продукты присоединения аминов.
Полиамиды 3) ангидриды
Эти отверждающие агенты вступают в реакцию только при нагревании и для достижения эффективного результата требуют воздействия температур в диапазоне 120°С - 140°С. Используются для высокотемпературных применений, например, при изготовлении наполненных санитарно-технических изделий. Эпоксидные смолы характеризуются чрезвычайно высокой химической и коррозионной устойчивостью, обладают хорошими физическими свойствами и имеют низкую усадку, что позволяет использовать их в случаях, когда точность размеров является особо важной. Эпоксиды проявляют превосходную адгезию к широкому спектру субстратов, включая бетон, стекло, дерево, керамику и многие пластики. Данное сочетание свойств делает эпоксидную смолу пригодной для большинства применений в рамках промышленности композиционных материалов, включая использование в составе адгезивов, при строительстве и ремонте, литье, ламинировании и настиле полов. Воздействие эпоксидных смол на здоровье человека, связанное со способностью вызывать аллергическую реакцию, а также их стоимость, иногда могут являться сдерживающими факторами.
Винилэфирные смолы Винилэфиры – термореактивные смолы, объединяющие в себе превосходные физические свойства эпоксидных систем. Имеют схожие с полиэфирными смолами направления использования и предназначены преимущественно для применений, требующих наличия лучшего качества.
Существует два основных вида винилэфирных смол:
Фенольные смолы Фенольные смолы являются продуктами поликонденсации фенолов с альдегидами или кетонами и впервые были получены в конце XIX века. Объем потребления фенольных смол в рамках промышленности композиционных материалов сравнительно низок, хотя и растет. Наиболее используемым видом смол является водный раствор резольного фенолформальдегида, отверждаемый в присутствии кислотного катализатора. Фенолы наилучшим образом подходят для применений, требующих наличия высокого уровня огнестойкости в сочетании с незначительным выбросом дыма и низкой токсичностью. При использовании фенольных смол, вследствие природы самой смолы и каталитических систем, особую важность представляет наличие эффективных систем охраны труда и техники безопасности, а также вентиляции и вытяжки. Во избежание замедления процесса отверждения следует также избегать перекрестного загрязнения полиэфирных смол.
Гибридные смолы Гибридные смолы производят путем смешивания или в результате химических реакций различных видов смол с целью получения нового конечного продукта, объединяющего в себе лучшие из присущих им свойств. К гибридным смолам относят линейку смол «Сrestomer®», состоящую из уретано-акрилатных смол, растворенных в мономере стирола. Уретановый компонент полностью присоединяется к основной молекулярной цепи, что улучшает адгезионные свойства и эластичность смолы при отсутствии угрозы воздействия свободного изоцианата, тогда как ненасыщенные связи акрилата и мономер стирола придают смоле прочность, твердость и термореактивность. Благодаря своей уникальной структуре уретано-акрилатные смолы совместимы с полиэфирными, имеют такие же условия обращения и могут отверждаться с использованием стандартных пероксидных отверждающих агентов. Уретано-акрилаты используются в качестве базовых смол при производстве целого ряда адгезивов и высококачественных ламинатных систем, а также в качестве добавок к ненасыщенным полиэфирным смолам для улучшения качества составов и ламинатов. Смолы и адгезивы марки «Crestomer» проявляют превосходную адгезию ко многим субстратам, волокнам и отвержденным ламинатам. Они прочны, упруги, пластичны и обладают лучшей по сравнению с обычными пластичными полиэфирами химической устойчивостью. Допустимое содержание наполнителя в данных материалах велико, они хорошо сочетаются с полиэфирными пигментами и тиксотропными добавками.
Рисунок 1 Получение веществ, используемых в производстве обычных полиэфирных смол
Армирующие материалы В начало документа В настоящее время в промышленности композитов используется три основных вида армирующих материалов: стекловолокно, углеродное и полиарамидное волокно.
Стекловолокно Промышленный выпуск тонких, прочных стекловолокон наряду с появлением полиэфирных смол, формуемых при низком давлении, способствовал зарождению, около пятидесяти лет назад, отрасли по производству усиленных волокном композиционных материалов. Стекловолокно - идеальное армирующее волокно для пластиков. Оно является одним из самых прочных материалов (предельная прочность на растяжение свежевытянутой элементарной стеклонити диаметром 9-15 микрон составляет 3, 5 ГПа). Составляющие стекловолокно компоненты легкодоступны, оно не воспламеняется и также является химически устойчивым. Стекловолокно получают вытягиванием и быстрым охлаждением расплавленного стекла. Существует множество видов и форм стекловолокна, окончательная форма волокна зависит от способа дальнейшей обработки тянутого стекла.
В настоящее время среди используемых в промышленности композиционных материалов сортов стекла преобладает стекло «Е» (электрическое) и «С» (химическое). К наиболее распространенным видам стекловолокна на основе стекла «Е» относятся следующие:
1) однонаправленное стекловолокно (все волокна расположены в одном направлении), например, непрерывные ровинги (UD); 2) двунаправленное стекловолокно (волокна расположены под углом 90° друг к другу), например, тканый ровинг (WR); 3) произвольно направленное волокно (волокна расположены хаотично), например, рубленый стекломат (CSM).
Из стекла «С» производятся, главным образом, поверхностные ткани, широко используемые для создания химических барьеров, а также в эстетических целях. Усовершенствования в технологии производства стекловолокна привели к появлению широкого спектра видов и форм армирующих материалов на основе стекла, пригодных для разнообразных применений во многих отраслях промышленности.
Углеродное волокно Армирующие материалы из углеродных волокон используются в композиционной промышленности с 1960-х гг., с момента, когда Королевскому авиационному НИИ в г. Фарнборо впервые удалось получить высокопрочные, высокомодульные волокна. Углеродные волокна получают карбонизацией волокнистого исходного материала в температурном диапазоне 1000°С - 3500°С. Обычно в качестве исходного материала используется полиакрилонитрил (PAN). Волокна, произведенные с использованием других, более дешевых, материалов также имеются на рынке, однако их свойства уступают свойствам волокон на основе полиакрилонитрила. Свойства углеродного волокна, такие как плотность и модуль упругости, зависят от степени карбонизации. В настоящее время существуют армирующие материалы на основе углеродных волокон, удовлетворяющие целому ряду требований прочности и жесткости. Модуль упругости композиционных материалов, изготовленных с использованием высокомодульных однонаправленных углеродных волокон, выше модуля упругости стали. Двунаправленные материалы чаще всего используются для получения композитных структур, отвечающих наиболее жестким требованиям, существующим в высокоточных областях применения, таких как аэрокосмическая промышленность.
Полиарамидные волокна Волокна из полиарамида (ароматический эфир амида) впервые были получены в 1965 г. компанией Du Pont и представляют собой органические синтетические волокна, обладающие уникальным сочетанием свойств. Полиарамидные волокна огнестойки, химически устойчивы, не поддаются коррозии и обладают превосходными электрическими свойствами. Низкий вес волокон Существует два основных вида полиарамидных волокон, один из которых имеет модуль упругости такой же, как и у стекловолокна, другой - вдвое выше. Материал с более низким модулем упругости используется в баллистике, как в виде сухого волокна, так и в составе композитов, тогда как полиарамидное волокно, обладающее более высоким модулем упругости, в настоящее время наиболее часто используется в промышленности композиционных материалов. Полиарамидные волокна применяются для производства легковесных и высокопрочных композиционных материалов с превосходными ударными свойствами. Некоторые их них, однако, проявляют низкую прочность при сжатии, что необходимо учитывать в случаях, когда композитные структуры предполагается использовать в условиях сгибающих или сжимающих нагрузок.
Гибридные материалы В начало документа Армирующие материалы, содержащие более одного вида волокна, называются гибридными. Наибольшее распространение среди них получили материалы на основе полиарамидных и стекловолокон, полиарамидных и углеродных волокон, хотя встречаются также сочетания углеродного и стекловолокна. Сочетание в одном армирующем материале разных видов волокна обеспечивает получение материала, обладающего всеми положительными качествами, присущими каждому из входящих в его состав волокон, при отсутствии отрицательных. Например, использование армирующего материала на основе углеродного и стекловолокна позволяет получить композит с ударопрочностью полиарамидных волокон и прочностью на сжатие, характерной для стекловолокна.
Системы отверждения В начало документа
Для производства отливки или ламината на основе полиэфирной смолы смолу необходимо отвердить. Это достигается использованием катализатора и последующим нагреванием или же при комнатной температуре с помощью катализатора и ускорителя. Большинство смол «Crystic» поставляются предускоренными, содержа в себе систему ускорителя, обеспечивающую производителю наилучшие характеристики отверждения. Для начала процесса отверждения при комнатной температуре данные смолы требуют только добавления катализатора. Однако некоторые виды смол, вследствие присущих им параметров вулканизации, не могут быть предускорены и для начала реакции отверждения требуют добавления как ускорителя, так и катализатора.
Прим. Катализаторы и ускорители никогда нельзя смешивать непосредственно между собой, поскольку это может привести к взрыву.
В данном разделе описываются системы катализаторов и ускорителей, наиболее часто используемые в промышленности композиционных материалов. Катализаторы В промышленности композиционных материалов в качестве катализаторов, как правило, используются органические пероксиды. Поскольку данные материалы в чистом виде нестабильны, то перед началом их промышленного производства они смешиваются с инертным компаундом. Этот процесс известен как флегматизация и осуществляется в ходе производства. В качестве флегматизаторов обычно выступают жидкости (например, фталаты) или инертные наполнители (например, мел), однако иногда используются и другие вещества. К видам наиболее часто используемых, особенно в сочетании с полиэфирными смолами, катализаторов относятся: перекиси метилэтилкетона (МЕКР), циклогегсанона (СНР), ацетилацетона (ААС) и бензоила (ВРО).
Ускорители В начало документа Многие химические соединения являются ускорителями полиэфирных смол, делая возможным отверждение катализированной смолы при комнатной температуре. Наиболее важными из них являются соединения на основе кобальтовых мыл или третичных ароматических аминов. Кобальтовые ускорители Кобальтовые ускорители представляют собой различные концентрации кобальтового мыла, растворенные, как правило, в стироле. Стандартные используемые концентрации – 0, 4%, 1, 0% и 6, 0%, хотя другие концентрации также имеются.
Аминовые ускорители Аминовые ускорители обычно используются в соединении с катализаторами на основе перекиси бензоила для быстрого отверждения при комнатной температуре. Как правило, поставляются в виде составов, растворенных в стироле, фталате или
Весьма важно правильно выбрать систему отверждения и необходимое количество компонентов. Соблюдение рекомендаций производителей химических составов обеспечивает достижение максимальной прочности, долговечности, химической устойчивости и стабильности отвержденной смолы, гарантируя тем самым получение конечного изделия с оптимальными свойствами.
Наполнители В начало документа Минеральные наполнители сначала использовались в промышленности композиционных материалов в качестве средства снижения затрат. В то время степень наполнения была чрезмерно высокой, что приводило к значительному ухудшению механической прочности и химической устойчивости производимых отливок. На сегодняшний день влияние наполнителей изучено лучше и теперь они используются для усиления и улучшения некоторых свойств смолы. Наполненные смолы имеют более низкий экзотермический эффект и усадку по сравнению с ненаполненными композициями, а также обнаруживают большую жесткость, хотя и являются более хрупкими. Уровень снижения затрат, достигаемый за счет использования наполнителей, не является больше существенным фактором. Ассортимент существующих в настоящее время наполнителей широк и многообразен. Ниже описываются некоторые виды наполнителей, использование которых наиболее распространено.
Карбонат кальция Использование наполнителей на основе карбоната кальция с обработанной поверхностью частиц, в особенности кристаллического типа, широко распространено, главным образом в случаях, когда требуется наличие более низкой экзотермической температуры и усадки, например, при литье или изготовлении матриц.
Тальк Магнезитовые тальки используются для увеличения объема смолы и снижения экзотермической температуры, как правило, при литье.
Металлические порошки Мелкодисперсные металлические порошки добавляются в катализированную полиэфирную смолу для получения реалистичных металлических отливок. В настоящее время выпускаются алюминиевые, латунные, бронзовые и медные порошки.
Кремнезем Гидрофильная коллоидальная двуокись кремния придает полиэфирным смолам тиксотропность. Для обеспечения соответствующего уровня диспергирования должна использоваться высокоскоростная мешалка.
Микросферы Полые микросферы могут иметь стеклянную или термопластичную форму. Стеклянные микросферы получают из стекла «Е», тогда как основным сырьем для производства термопластичных микросфер является полипропилен. В сферической оболочке микросфер содержится воздух, поэтому их введение в полимерную смесь приводит к увеличению объема, снижению веса и уровня усадки. Микросферы используются в производстве полиэфирных шпатлевок и искусственного мрамора для усиления свойств конечной продукции.
Тригидрат алюминия Тригидрат алюминия (ATH) - огнезащитный наполнитель, используемый для придания огнестойкости полиэфирным смолам. Тригидрат алюминия не токсичен, сдерживает выделение дыма и замедляет горение. И хотя основное направление его использования - в качестве огнестойкого материала, прозрачность тригидрата алюминия делает его идеальным для использования при литье, производстве искусственного мрамора или оникса. Для этих сфер применения имеются специальные его виды.
Пигментные пасты В начало документа
Большинство полиэфирных гелькоутов и смол поставляются предварительно окрашенными. Для предоставления производителю возможности окрашивания в соответствии с его собственными требованиями также выпускаются пигментные пасты. Полиэфирные пигментные пасты марки «Crystic» специально предназначены для использования в составе полиэфирных гелькоутов и смол и состоят из мелкодисперсных пигментных порошков, диспергированных в веществе, сшивающемся в процессе отверждения с основной смолой. Рекомендуемое количество добавляемых пигментных паст: 8% - 10% для гелькоутов и 4% - 5% для основных смол. Для обеспечения точной воспроизводимости цвета важно, чтобы все составляющие многокомпонентных отливок производились с использованием одной и той же смеси пигментированного материала. Разделительные составы В начало документа Разделительные составы являются неотъемлемой частью процесса формования композиционных материалов и крайне необходимы для успешного производства высококачественных деталей из армированных волокном пластиков. На выбор разделительного состава оказывают влияние различные факторы, такие как размер и сложность матрицы, количество снимаемых с матрицы отливок, требования к качеству обработки поверхности и т.д. Правильный выбор разделительного состава очень важен для обеспечения качества и стабильности производимой готовой продукции.
В настоящем разделе описываются наиболее распространенные виды разделительных составов.
Поливиниловый спирт Поливиниловый спирт поставляется в концентрированной форме либо растворенным в воде или растворителе. Может быть окрашенным или бесцветным и наносится тканевой салфеткой, губкой или распылителем. Разделительные составы на основе поливинилового спирта, как правило, используются в производстве небольших отливок простой формы или в качестве вспомогательных разделителей и пригодны для нанесения на поверхности металлических литейных форм и матриц из армированных волокнами композитов. Нанесение вышеуказанных разделительных составов на вертикальные поверхности необходимо производить с особой осторожностью. Вследствие низкой вязкости состав стекает и скапливается в углах, где ему может потребоваться длительное время, чтобы просохнуть. Если формуемое изделие помещается в матрицу до того, как эти участки успели окончательно высохнуть, то оно наверняка прилипнет, повредив матрицу.
Воск Воск впервые был использован в промышленности композиционных материалов в качестве разделительного состава в 1950-х гг. Составы на основе карнаубского воска наилучшим образом подходят для использования в сочетании с композиционными материалами и широко применяются, особенно при контактном формовании. В качестве разделителей также могут использоваться модифицированные силиконом продукты, их применение, однако, требует соблюдения осторожности, поскольку силикон может повредить поверхность раздела, делая затруднительным высвобождение изделия из формы. Перед началом использования все разделительные составы на основе силикона должны пройти тщательные испытания. Разделительные составы на основе воска поставляются в различных формах, но чаще всего используются в виде паст или жидкостей. Преимуществами восковых разделительных составов являются простота в обращении, удобство и экономичность. Воски используются преимущественно при мелкосерийном контактном формовании, поскольку необходимость постоянного повторного нанесения может потребовать значительных временных затрат. Кроме того, существует возможность возникновения проблем, связанных с наслоением и пропечатыванием воска.
Полупостоянные составы Применительно к разделительным составам термин «полупостоянный» обычно относится к материалам, образующим на поверхности матрицы микротонкую пленку. Они, как правило, состоят из полимерной смолы, растворенной в растворителе. При нанесении состава на матрицу растворитель испаряется, оставляя на ее поверхности полимерный разделительный слой. Полупостоянные разделительные составы обеспечивают многократное извлечение изделий из матрицы, что делает их идеально пригодными для использования в крупносерийных производственных процессах, таких как инжекция смолы в форму (RTM). Такие составы не наслаиваются и не пропечатываются, поэтому необходимость очистки матриц и/или отливок сведена к минимуму. При использовании этих уникальных разделительных систем крайне важно наличие идеально чистой поверхности матрицы, обеспечивающей образование качественной пленки и правильное отверждение разделительного покрытия.
Разделительная пленка В качестве разделительного материала может использоваться целлофановая или полиэфирная пленка. Она не пригодна для изделий сложных форм, однако идеально подходит для использования в производстве листовых композиционных материалов или плоских облицовочных панелей.
Заполнители В начало документа |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-13; Просмотров: 1309; Нарушение авторского права страницы
