塑料玻璃钢安全帽外壳的研制(二)
成型工艺
将不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、功能填料、着色剂、夜光剂(PLO-7B)投入反应釜内,搅拌后放入稠化剂,然后将增强材料用反应液进行浸渍,按GB2811-2007对安全帽重量的规定进行定量铺层设计。为提高防穿透性能,在帽壳顶Φ120范围多铺一层0.4mm方格布。在压机上进行模压成型,固化在60℃烘箱中处理3~5h。按样模划线,进行机加工,后得到制品。
玻璃钢安全帽壳性能及分析
应用安全帽的标准GB2811-07对产品性能进行测试.测试结果如表2。

注:安全帽壳重在248-254克之间,安全帽总重量在448-452之间。
从测试结果可以看出,按照基本配方及成型工艺制出的安全帽外壳性能完全达到了GB2811-07的性能要求,而且在黑暗处发光在12小时以上,完全满足使用要求。
安全帽壳的主要性能是看冲击性能、耐穿剌性能、阻燃性能、侧压刚性、夜光性、抗静电性及外观质量。冲击性能的测试是用5kg半球面钢锤自1m高自由下落,冲击帽顶,帽内头模受冲击力应不大于4900N,帽壳不允许出现大于50mm的大裂纹,带栓绳不允许拉断。所以在配方中选用韧性好、强度高的196不饱和聚酯树脂,引发剂用MEKP-Ⅱ,并在配方中加入聚硫橡胶作为增韧剂以提高其抗冲击性能。另外采用自制的功能填料,对提高抗冲击性能也有一定作用。另外,从安全帽壳的结构来看,帽壳形状呈等高度流线状,而且表面光滑,当飞来物或坠落物砸在帽壳上向侧向滑去时,冲量被分解,作用到帽壳上的冲量减少。耐穿刺性能的测试是用重3kg的钢锥(硬度HR45,锥度60°,锥尖半径0.5mm)自1m高处自由落下,冲击帽顶,钢锥不应与头模接触。
从生产实践来看,冲击性能达到标准的安全帽,其耐穿剌性能一般也较好,在成型时,帽壳的顶部Φ120mm范围内多铺一层0.4方格玻纤布以提高在此部位的耐穿剌性能,并在配方中加入增韧剂及功能填料,以更好地保证其耐穿刺性。安全帽的侧压刚性是在安全帽侧向加载424N压力时,帽壳侧向变形不大于40mm,卸压后,残余变形小于15mm。要想满足玻璃钢安全帽的侧向刚性要求,就只有选择刚度高的树脂及性能好的增强材料,并且在不影响帽壳总重的情况下,在帽壳的周边采取补强措施。
玻璃钢安全帽的阻燃性能测试是将70号汽油装入2kg汽油喷灯,燃烧帽体10s,移开火焰,帽体应在5内自熄(帽壳燃点温度为790±40℃),试验的环境10~30℃。为了使安全帽壳达到阻燃的要求,在配方中的功能填料中加有氯化石蜡化石蜡(含氯量为70%)及三氧化二锑,实践证明通过功能填料中加入阻燃剂,然后用功能填料填充到不饱和聚酯树脂中,可以使其安全帽的阻燃性达到标准。抗静电性能按GB2812-89标准的测试方法,测定帽壳表面电阻,要求不大于1×109欧。主要是在功能填料中加入适量的抗静电剂,降低其表面电阻,从而起到抗静电的作用。
安全帽的夜光性是该产品创新点所在,该产品是在普通玻璃钢安全帽的基础上开发出来的,在不饱和聚酯胶液中加入长余辉发助剂,该助剂具有在阳光照或白炽灯光的照射下能吸收光能,在黑暗状态下能将吸收的光收以辉光的形式发射出来,从而保证在暗处安全帽能发出夜光。采用大连路明发光科技股份有限公司生产的夜光剂(PLO-7B)试制出来的安全帽黑暗处发光超过12小时,完全满足用户要求。
外观质量要求外表不应有微泡、针孔、表面空穴、折皱、裂痕、凸凹不平、缺损、砸伤、伤痕、固化不良、毛刺等缺陷,但允许修补;制品周边不允许有毛刺、脱胶分层;内表面平整,不允许浸渍不良、分层、毛剌、缺损。
结论
通过原材料的选择进行合理的配方,采用手糊工艺可以制得具有长余辉发光的玻璃钢安全帽,发光时间超过12小明,其它性能达到或超过安全帽生产的标准(GB2811-07),该安全帽在交通、建筑、矿业及电力工业上有着广泛的用途,对提高操作人员在暗处作业及夜晚作业的安全性起到很好的作用。








































