拉挤成型环氧复合材料型材(三)

  二、原材料(二)
  2、增强材料
  拉挤成型工艺中应用多的增强材料是连续玻璃纤维无捻粗纱及其连续状态的织物(毡、布、布带等),还有聚酯纤维表面毡,碳纤维,芳纶纤维及它们的混合纤维。
  (1)玻璃纤维及其织物环氧拉挤制品常用的是通用型玻纤无捻粗纱、毡、布和布带。玻纤无捻粗纱又分为合股原丝,直接无捻粗纱和膨体无捻粗纱三种,其中直接无捻粗纱具有集束性好,易浸透,制品力学性能好等优点,应用较多。环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)介绍说,主要产品如我国九江玻纤厂的E玻纤无捻粗纱4800Tex,美国OCF公司的S2玻纤无捻粗纱449和463等。已研制出两种拉挤工艺专用无捻粗纱Mock spun roving“吹纺型”无捻粗纱和Spun roving“旋纺型”无捻粗纱,但未得到广泛应用。实际上广泛采用的是连续纤维原纱毡与通用型无捻粗纱的组合。前者提供适当的横向强度。后者提供纵向强度及模量,有时还可添加一些玻璃布带。
  在玻纤毡中应用多的是连续原丝毡,它是由若干层呈圈状随机铺放的连续纤维组成的,纤维之间用粘接剂粘结。玻纤毡由于质量分布不很均匀(随机铺放),因此制品的表观质量及力学性能均受影响。针对此缺点,近开发出一类定向增强织物,即单向(经向或纬向)增强织物和双向增强织物。其经向和纬向纤维不是相互交织,而是用另一种编织材料将它相互缠绕而成。所以经向和纬向纤维都处于准直状态不形成弯曲,从而使拉挤制品的纵向及横向强度和模量都比无捻粗纱和连续毡构成复合材料高得多。
  玻璃纤维表面毡是将定长短切原丝随机均匀铺放,并用粘接剂粘结成很薄的毡,厚度为0.3~0.4mm。它可以使制品表面光滑、美观、并能提高制品的耐老化性能。
  (2)聚酯纤维表面毡聚酯纤维表面毡在国外已广泛用于拉挤制品、玻璃钢管和罐、SMC制品及手糊玻钢制品的表面层,取代c玻纤表面毡,效果很好,成本也不高。拉挤制品常用的聚酯纤维表面毡如美国的Nexus 111-10和Nexus 131-10两种,都是有孔眼结构,大宽度为3657mm。采用Nexus表面毡不仅能改善制品的表观质量,而且能大大提高耐疲劳、抗冲击、防腐蚀和耐老化性能Nexus表面毡的贴敷性和拉伸性能都比c玻纤表面毡好得多。拉挤过程中很少产生断头,所以能减少停车,提高拉挤速度。还能减少模具磨损,提高模具的使用寿命。
  (3)碳纤维、芳纶纤维及其织物主要用于高性能拉挤制品。常用的碳纤维是通用型碳纤维。如日本的T-300。芳纶纤维主要是芳纶1414。如美国的Kevlar49。也可采用碳纤维,芳纶及玻纤的混杂纤维。
  3、其他助剂   
  粉状填料常用的有SiO2、CaCO3、滑石粉、硅灰粉、TiO2等,细度150-300目,用量10%~15%。
  阻燃剂:为了提高阻燃性,除用阻燃树脂和阻燃固化剂外。还可采用活性及非活性阻燃剂如四溴双酚A,含水氧化铝等。
  色料:通常采用无机颜料,用量0.5%~5%。应先配成溶液或糊状物再使用。