【PU】聚氨酯拉擠工藝介紹及常見的制品和應用
時間:2022-07-09 08:54:58 瀏覽量:
拉擠工藝是一種連續生產復合材料型材的方法,它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續增強材料,例如聚脂表面氈等,進行樹脂浸漬,然后通過保持一定截面形狀的成型模具,并使其在模內固化成型后連續出模,由此形成拉擠制品的一種自動化生產工藝。
利用拉擠工藝生產的制品拉伸強度高于常見的鋼和鋁等金屬材料,而材質本身又具有良好的耐腐蝕性能,廣泛應用于基礎設施、新能源、交通工具、電工電氣、化工、海洋、船艇及眾多其他工業和民用領域。
拉擠成型工藝流程
拉擠成型工藝如下圖所以,可以分為玻璃纖維粗紗排布 -- 浸膠 -- 預成型 -- 擠壓固化 -- 牽引 -- 切割 -- 幾個階段。
拉擠成型復合材料可以采用多種樹脂基體,近幾年來,由于聚氨酯樹脂的諸多優勢,市場份額迅速上升。玻纖增強聚氨酯拉擠復合材料的主要優勢體現在以下幾個方面:
1) 纖維含量高,重量含量可輕松達到80%以上。纖維結構簡單,型材性能優越,減少甚至省去了了纖維氈或布的使用,大大簡化了生產,提高了效率。
2) 可生產復雜截面、薄壁的型材而不開裂。
3) 型材表面光滑,材料性能品質穩定可靠。
4) 閉模生產工藝:密閉回路混料、浸潤。樹脂的配比、輸送、混合以及浸透產品在密閉的管路中進行,不與環境接觸,既避免了環境中粉塵、濕氣等對產品的影響。
5) 清潔環保生產:聚氨酯樹脂中不含苯乙烯,生產場所沒有刺激性氣味,最大限度地減少了對環境和工人健康的影響。
6) 全自動化生產。原料配比、混合、輸送、纖維浸透、牽引、型材固化成型、切割等所有工序均由自動控制的設備完成,保證產品質量的一致性。
玻纖增強聚氨酯型材典型力學性能
聚氨酯拉擠成型制品包括各種桿棒、平板、空心管及型材,在市場上有廣泛應用。
1. 門窗型材 (Baydur® 體系)
· 高隔熱性:聚氨酯拉擠復合型材和實木、PVC一樣,擁有很低的導熱系數,室溫下為0.34 W/m•K,只有鋁合金的約1/700,是優良的絕熱材料。
· 低熱膨脹:聚氨酯拉擠復合型材的線性熱膨脹系數約為7×10-6/K,遠低于鋁合金,與墻體的線性熱膨脹系數相近;因此,在溫度變化時,聚氨酯拉擠復合型材的框體不會與墻體產生縫隙,密封性良好,同時保證了整窗在溫差較大的環境下的隔熱性。
· 耐腐蝕:聚氨酯拉擠復合型材型材對大部分酸、堿、鹽、有機物,以及海水、潮濕空氣都有很強的抗蝕力;而且不銹不朽,耐腐蝕性能優于其他材質門窗型材。尤其適用于沿海、有腐蝕性的以及一般潮濕場所。
2. 風電葉片主梁 (Baydur® 體系)
采用拉擠片材制作葉片大梁,其主要優勢體現在以下幾個方面:
· 力學性能
· 與真空灌注工藝相比,拉擠更具備工業化生產的優勢
· 高玻纖含量
· 纖維在復合材料中的排布更加均勻
· 減少生產過程中的風險因素
· 拉擠片材在入模之前可以預先檢驗,盡量較少缺陷
· 拉擠工藝過程可以盡量降低人為因素的影響和干擾
· 縮短占模時間
3. 電纜橋架 (Baydur® 體系)
· 歷史上較多采用不飽和聚酯,但現在基本上已經切換為聚氨酯拉擠。聚氨酯拉擠橋架在現場施工方便程度上,以及使用期限上均占有優勢;
· 聚氨酯橋架具有高強的拉伸特性、抗沖擊性和耐腐蝕性。與不飽和聚酯樹脂相比,聚氨酯全面提高了產品的物理性能、強度和剛度。
· 拉擠速度快,生產效率高。
· 聚氨酯產品具有優異的韌性,經加工和沖切的邊緣顯現極少甚至沒有微裂紋,表面細膩光滑,鋼性強,孔隙率低,有利于后道加工如鉆孔、機械加工和裝配等作業。
· 不含溶劑苯乙烯(有毒化學物),生產過程中不會產生溶劑揮發,無苯乙烯體排放。
4. 托盤 (Baydur® 體系)
· 由于聚氨酯復合材料韌性,其耐沖擊及抗剪切強度均遠高于傳統材料,托盤的使用壽命可比傳統木質托盤耐用20倍。聚氨酯拉擠托盤循環使用壽命長,單次循環成本低,具有良好的經濟效益。
5. 集裝箱地板 (Baydur® 體系)
與傳統的以木質為基礎的材料相比,使用聚氨酯擠拉工藝的材料,重量會減輕22%,降低整船整車集裝箱的油耗和運輸成本。在輕質的同時,又保持了足夠的堅韌性能,這一特性也降低了維護成本,增加了集裝箱的使用壽命。傳統集裝箱木地板使用壽命只有5~10年,而聚氨酯拉擠地板的使用壽命可超過20年。其特別的性能有:
· 低重量,可降低運輸中的能源消耗
· 耐用性強(水、油、異味、微生物)
· 增加貨柜容器的使用壽命
· 可重復使用和回收的地板
6. 復合材料太陽能邊框 (Baydur® 體系及Desmocomp®體系)
一直以來,光伏電站使用的是傳統金屬邊框組件,而傳統金屬邊框長期在高壓的作用下,會出現PID效應,導致組件致命的功率衰減,發電量極度下降,造成巨大經濟損失。因此,行業內進行了一輪又一輪的嘗試,研發降低發生PID效應風險的解決方案,非金屬邊框也許是一個很好的解決方法。非金屬太陽能組件邊框的優勢:
· 非金屬復合材料絕緣邊框給組件帶來極佳的系統級抗PID性能
· 保留傳統邊框體系便利以及可靠的安裝特性
· 絕緣邊框無需接地
· 適用于各種高要求的組件系統,以及高電壓系統
7. 專門為外保溫幕墻研發的ThermoBracket 保溫支架(Desmocomp®體系)
fischer Benelux B.V. 與 FISCO GmbH 共同研發了一款由復合材料制成的立面構件——ThermoBracket 保溫支架。在選擇材料的過程中,其測試了不同的樹脂技術,最終科思創的 Desmocomp® 樹脂憑借其最佳阻燃性能同時兼備機械負載和隔熱性能入選。
出處:節選