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玻璃增强塑料内压容器的制造工艺是怎样的?

发布时间:2016-11-14 浏览量:696 来源:中塑在线社区
  1材料的选择:缠绕工艺中所用的原材料主要有玻璃纤维和树脂丙从大类。原材料的质量和工艺性能的好坏,将直接影响制品的质量。玻璃纤维是玻璃增强塑料容器的主要承力材料,容器的强度主要取决于它的强度。缠绕用的玻璃纤维材料应满足下列要求:①具有高的强度和模量;②易被树脂浸润;③具有良好的加工性能,在缠绕过程中不起毛、不断头;④有良好的稳定性。
 
  通常用于缠绕成型的玻璃纤维是有捻纤维和无捻纤维。有捻纤维推为中工性能好,使用过程中不起毛、不断头,但由于加工工序多,强度损失大。无捻纤维加工性能稍差,使用时容易发生松散、起毛、断头等现象,但成本低,强度损失小,此外还可用连续单股纱和无纺布带。纱的股数一般采用20股为宜,股数太多,不易被树脂浸渍,而且各股纤维的张力很难保持均匀。为了提高玻璃纤维与树脂的粘结强度,所用的玻璃纤维须进行热处理和(或)化学处理。树脂的性能对增强塑料的使用性能起决定作用,所以采用的树脂应根据制品使用情况进行选择,但也须考虑它的成型性能。常用的树脂有环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。对缠绕工艺用的树脂应满足下列要求:①对玻璃纤维有良好的浸润性和粘结力,有较高的强度和弹性模量、适宜的延伸率;②有良好的加工性能,使用期长、起始粘底低、溶剂易除去、硬化温度较低;③毒性低,刺激性小;④符合制品使用的特定要求。

玻璃纤维
 
  2缠绕工艺:根据其特点,可分为干法、湿法和工艺参数三种。①干法成型:用浸有树脂溶液并经干燥而使树脂反应至乙阶的玻璃纤维进行缠绕成型的方法称为干法成型。此法优点是玻璃纤维厂可直接配用预浸料,树脂含量易控制,在绕制坡度大的位置不打滑,缠绕设备清洁、缠绕操作快速等,缺点是树脂要严格控制在乙阶段,预浸料不能长期贮存,生产成本高。②湿法成型:将浸胶纤维直接绕在芯模上的成型方法称为湿法成型。此法工艺简单,操作方便,适用范围广,易实现自动化,但树脂含量不易控制,陡坡处易打滑。由于未经干燥,树脂中含有较多的浓度,因此,硬化时容易形成气泡,影响制品质量。③工艺参数:1缠绕张力:缠绕张力是缠绕工艺的重要工艺参数。它对缠绕制品的强度,物理和化学性能都有较大的影响。张力小时,内衬所受的压缩小,充压时变形大,制品强度偏低。张力大时,纤维间摩擦大,强度损失大,制品强度也会下降。由于张力作用,常会使先缠上的纤维发生压缩变形,并从而出现内松外紧的现象,这样,纤维在外力作用下,不能全部都处于同样受力状态,以致制品强度降低。若采用由内到外逐渐减小的张力系统,可保持内外层都有相同的初始张力,这样可提高制品强度。张力系统放在浸胶槽和绕丝头之间。通用摩擦轮来控制张力。缠绕张力一般采用纤维强度的5%-10%。2硬化:树脂硬化时不会达到100%的硬化程度。一般到85%硬化程度即可满足力学性能要求。但还不能满足耐老化和耐热性能等要求。若再提高硬化程度,可能满足耐老化和耐热性能要求,但是力学性能可能下降。因此,必须根据制品使用要求确定不同硬化程度。例如,高温使用的制品应有较高硬化程度,因而需要较高的硬化温度和较长的硬化时间。此外,厚壁制品宜采取分层缠绕和分层硬化的方法,即先在内补上成型为薄层并硬化,而后冷至室温并将表面打磨,再进行薄壳成型。这样可避免壁厚的不均匀,纤维的折叠和张力的变化。否则厚壁制品的比强度会低于薄壁制品。3纤维的烘干和热处理:用于玻璃纤维的浸润剂通常都是水深液,因此玻璃纤维表面会有大量水分。此外,
 
  干燥的纤维也会吸收大气中的水汽,水分的存在将影响树脂与玻璃纤维的粘合,因此,都要进行烘干处理。对无捻粗纱来说,一般是在60-80℃下烘24h。如玻璃纤维表面附有石蜡乳型浸润剂,使用前须用热处理除掉,否则将影响纤维与树脂的粘结强度。热处理温度为350℃;时间约6s。这样处理,可使玻璃纤维残油量<0.3%。如果玻璃纤维上采用的是强化型浸润剂,也可以不进行热处理。热处理后,如须将处理的纤维放置一段时间后再使用,则由于纤维在放置过程中容易吸水。因此在使用前,还须在低于100℃下经24h的烘干处理。

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