酚醛拉挤工艺所遇到的问题
在聚酯树脂拉挤成型工艺中,由于采用了活性稀释剂苯乙烯,它本身可起到交联剂的作用,因而在拉挤成型模内不会产生挥发性的物质。但酚醛树脂是一种缩聚树脂,在树脂链增长或交联过程中,将会产生出水分子。由于拉挤成型模腔温度,经常在 100℃以上,因而酚醛树脂固化过程中,将会发生什么现象,水分子如何排出,这是酚醛拉挤工艺,先遇到的一个需要解决的技术关键问题。
1、酚醛缩聚反应放出水分,对拉挤工艺所产生的影响问题
早在八十年代初期,欧洲一些酚醛生产厂商就开始研制酸催化的酚醛树脂,其固化温度约为30℃-80℃,大大降低原来酚醛树脂所需130℃-180℃的固化温度,从此开始了酚醛拉挤工艺的研究和试制过程。
这种酸催化的酚醛树脂,可较好地应用于手糊、喷射、低压模塑、RTM和纤维缠绕等成型工艺方法,其制品具有良好的防火性能,发烟雾量少,以及毒性低等优异性能。 经过拉挤工艺的实际试验,酸催化酚醛树脂在低温固化情况下,其结果却与设想的完全相反,具体表现在:一是放出的水份量,要高于高温酚醛体系的水份量;二是根据实测性能结果,放出的水份并不产生对拉挤工艺的“破坏”作用,反而却使其制品的某些性能有所改善。
另外,高强固化酚醛体系缩聚脱水,在 100℃以上时会变成水蒸汽,它是否会对拉挤工艺带来什么不利的影响?因此能否在 100℃温度以下,利用酸催化剂拉挤酚醛树脂,以避免脱出水份的沸腾现象。 针对这些问题,有人也曾做过酚醛的固化试验,发现在低于 100℃温度下,在不到 1米长的成型模内,酚醛树脂完全固化是不可能的。而对于高温固化酚醛体系,由于拉挤成型模腔的内压力很高,因而水的沸点也将超过 100℃,将达到110 ℃,甚至更高。在早期制作酚醛拉挤杆时,发现在玻璃钢杆出模时,只有在模具的尾端才冒出水蒸气。
2、酸催化酚醛拉挤模具的耐腐蚀问题
在酚醛拉挤成型工艺的工业化生产中,先遇到的一个问题,是模具的耐酸腐蚀问题。在生产实践中,往往只需经过几个小时以后,镀铬表面层就会遭到酸性的腐蚀,从工具钢的表面剥落下来。有人企图通过在酚醛树脂内,加入合适的内脱模剂,以解决模具的耐腐蚀问题。但试验结果发现,使用内脱模剂后,铬层与工具钢模具仍然会剥离下来,仅仅是剥离的时间延长一些而已。
3、高温固化酚醛树脂的固化及高粘度问题
为避免酸催化酚醛树脂对模具的腐蚀问题,有人曾对高温固化酚醛树脂用于拉挤工艺作过试验。 有些酚醛树脂,在130℃-150℃温度下就能很快地固化。例如砂纸用的树脂层,在130℃温度下经过5-6分钟即可固化。酸催化酚醛树脂的拉挤温度约为180℃,根据固化温度上升10℃,固化时间就可以缩短一半的经验规律,130℃6分钟固化的树脂,在180℃温度下就只需几秒钟即可完成固化。因而拉挤成型工艺,采用高温固化的酚醛树脂完全是有可能的。
通常,高温固化酚醛树脂的粘度较高,约为4000-6000cP。若为改善制品表面质量,需加入填料,粘度还会增大,这将会对拉挤工艺带来不利的影响。
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1、酚醛缩聚反应放出水分,对拉挤工艺所产生的影响问题
早在八十年代初期,欧洲一些酚醛生产厂商就开始研制酸催化的酚醛树脂,其固化温度约为30℃-80℃,大大降低原来酚醛树脂所需130℃-180℃的固化温度,从此开始了酚醛拉挤工艺的研究和试制过程。
这种酸催化的酚醛树脂,可较好地应用于手糊、喷射、低压模塑、RTM和纤维缠绕等成型工艺方法,其制品具有良好的防火性能,发烟雾量少,以及毒性低等优异性能。 经过拉挤工艺的实际试验,酸催化酚醛树脂在低温固化情况下,其结果却与设想的完全相反,具体表现在:一是放出的水份量,要高于高温酚醛体系的水份量;二是根据实测性能结果,放出的水份并不产生对拉挤工艺的“破坏”作用,反而却使其制品的某些性能有所改善。
另外,高强固化酚醛体系缩聚脱水,在 100℃以上时会变成水蒸汽,它是否会对拉挤工艺带来什么不利的影响?因此能否在 100℃温度以下,利用酸催化剂拉挤酚醛树脂,以避免脱出水份的沸腾现象。 针对这些问题,有人也曾做过酚醛的固化试验,发现在低于 100℃温度下,在不到 1米长的成型模内,酚醛树脂完全固化是不可能的。而对于高温固化酚醛体系,由于拉挤成型模腔的内压力很高,因而水的沸点也将超过 100℃,将达到110 ℃,甚至更高。在早期制作酚醛拉挤杆时,发现在玻璃钢杆出模时,只有在模具的尾端才冒出水蒸气。
2、酸催化酚醛拉挤模具的耐腐蚀问题
在酚醛拉挤成型工艺的工业化生产中,先遇到的一个问题,是模具的耐酸腐蚀问题。在生产实践中,往往只需经过几个小时以后,镀铬表面层就会遭到酸性的腐蚀,从工具钢的表面剥落下来。有人企图通过在酚醛树脂内,加入合适的内脱模剂,以解决模具的耐腐蚀问题。但试验结果发现,使用内脱模剂后,铬层与工具钢模具仍然会剥离下来,仅仅是剥离的时间延长一些而已。
3、高温固化酚醛树脂的固化及高粘度问题
为避免酸催化酚醛树脂对模具的腐蚀问题,有人曾对高温固化酚醛树脂用于拉挤工艺作过试验。 有些酚醛树脂,在130℃-150℃温度下就能很快地固化。例如砂纸用的树脂层,在130℃温度下经过5-6分钟即可固化。酸催化酚醛树脂的拉挤温度约为180℃,根据固化温度上升10℃,固化时间就可以缩短一半的经验规律,130℃6分钟固化的树脂,在180℃温度下就只需几秒钟即可完成固化。因而拉挤成型工艺,采用高温固化的酚醛树脂完全是有可能的。
通常,高温固化酚醛树脂的粘度较高,约为4000-6000cP。若为改善制品表面质量,需加入填料,粘度还会增大,这将会对拉挤工艺带来不利的影响。
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