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国外树脂厂商加紧开发RTM树脂国外树脂厂商加紧开发RTM树脂0萧正楠

发布时间:2022-07-20 12:34:44 来源:书妖娱乐网

国外树脂厂商加紧开发RTM树脂,国外树脂厂商加紧开发RTM树脂

RTM(树脂传递模塑)是一种较为先进和推广较晚的复合材料制作工艺。这种工艺具有成型性好,增强材料和基体树脂的复合自由度宽,并能改善操作环境等特点,同时不存在有机溶剂和玻璃纤维的挥散问题。但由于该工艺方法所用的增强材料在放入成形模前必须进行预成形,因此该工艺方法普及得比较晚近些年来国外许多树脂生产厂商正努力开发RTM专用树脂,主要可分为四种类型。 一、低收缩型树脂 德国巴斯夫公司的Palapreg R30-01低收缩树脂系统,可以达到A级表面质量。只要工艺条件合适,该系统可适用于各种RTM用途,不管是否使用胶衣,都能获得良好的表面质量。  目前该树脂已被欧洲各国广泛地采用。这种树脂采用一次装填工序,可消除收缩,使用时可以不加填料,保存期为6个月。RTM成型时,模具的最低温度为60℃,最佳温度为80℃。装模时间约2分钟,脱模约20~25分钟。当模塑制品在常温下固化,放置24小时后,制品的收缩率约为0.11%。若制品在80℃下固化,放置24小时后,尺寸则没有变化。这类制品的典型机械性能为:抗弯强度175Mpa,抗弯E模量7000Mpa,抗拉强度120Mpa,冲击强度80KJ/M2。  美国俄亥俄州Ashland Chemical公司生产的Arotran树脂, 由于采用了新的聚酯化学技术,可用于制造RTM A级汽车板材。该树脂的模塑温度为60℃,聚合反应中出现的物理微孔,可消除收缩,双而得到光滑表面。该公司Arotran 树脂可用于通用RTM设备,目前有两大系列:⑴ D-1479系列,适用于制造优质A级汽车车身板以及内部结构件;⑵ 50439/D-1593系列,催化剂为BPO。影响制品表面质量的关键因素:模塑温度、准备工作、实际过氧化物用量和成份添加剂。其配方和工艺条件如下——100份树脂,70份碳酸钙和2份Luperso/DDM-9。增强材料包括一种薄纱,24 %的连续纤维毡及定向布毡,RTM机的气压为275-550KPa,树脂与过氧化物的比率为100:1.2。最小的胶凝时间为:Arotan 50437-8:7~10分钟,Arotan 50437-15:14~20分钟,Arotan 50437-25:24~30分钟。 法国 Cray Vally 总公司生产的 RTM 聚酯树脂,可制成A级汽车制品,模塑温度70~120℃均适也可以不使用胶衣树脂。NorsodyneI6040 为不收缩树脂,能得到光滑表面。该树脂固化速度快,在潮湿气氛下性能稳定,可用于制造带有泡沫芯或夹层结构的复杂制品。该公司生产的RTM树脂还有——984V,于生产较薄的复合材料,适用于标准的RTM设备。模塑温度为40℃,可模塑汽车部件、建筑和工业用制品;I2181:放热值低,适于模塑较厚的制品,模塑温度为40℃,可用于制造卡车、小轿车和建筑用板;I460:具有较好的回弹性和良好的反应性,模塑温度为70℃,适于生产工业用和汽车用部件;I423:模塑温度为70℃,脱模速度较快;I6030V:具有良好的机械性能和防止起泡性能,模塑温度为70℃,特别适于水下应用;G703:水下应用和储罐,具有较高的抗冲击强度,良好的抗起泡和耐腐蚀性能,模塑温度为40℃;A158:为低收缩型添加物,粘度较低,与不饱和聚酯树脂具有良好的互溶性。  英国 Cray Valley 公司生产的RTM 树脂系列有:ynoject 6504、Synoject 6504.20树脂。均为邻苯二甲酸型不饱和聚酯树脂,具有中度反应性。该树脂为2 级阻燃树脂,具有中度耐化学腐蚀性,耐热性以及良好的机械特性。制品的抗弯强度为 115Mmpa,抗拉强度为 76Mpa,热变形温度为 74℃,巴氏硬度为45~50,胶凝时间为3~6分钟。Synoject 6502, 6502.201和6502.204树脂具有相同的特性,但不具有二级阻燃性。Synoject 6501属低收缩型树脂,胶凝时间为4~8分钟。二、特种RTM树脂  Scott bader公司认为,RTM工艺和真空辅助树脂注射工艺对所用树脂要求的性能指标有:胶凝时间、脱模时间、收缩率、耐应力断裂,以及最终产品的特性要求等。为满足当前和将来市场的需求,该公司已开发特种RTM系列树脂。现有的系列包括:标准型聚酯树脂、含添加剂或不含添加剂的阻燃型树脂、耐腐蚀型树脂、结构型树脂、混合型树脂和酚醛树脂等。  另一家研究开发特种RTM树脂的公司,是美国北卡罗来那州的Reichold化学公司。该公司开发出一种新的RTM树脂品种,它不同于通常用的模压树脂,当混入该公司生产的专用过氧化物引发剂后,能在室温下快速地发生聚合反应。这种专用树脂的起始粘度很低,即使加入填料以后,其粘度也不会超过配料泵的极限粘度。该公司的RTM专用树脂,有普通用途、结构、A级等三种,通用型树脂为邻苯型,结构型树脂为乙烯基酯树脂,A级为低收缩型树脂。三、RTM通用型树脂  Jotun Polymer公司已开发出几种闭模工艺用树脂:通用型树脂norpo142-10;泡沫聚酯树脂norpo142-92;阻燃型树脂norpo142-06。norpo142-10是一种中等反应性的刚性邻苯型聚酯,特别适用于树脂注射模塑,属于非加速和非触变型的树脂。该树脂在230℃温度下的物理性能为:粘度180~210Mpas,比重1.1克/立方厘米,胶凝时间为12~18分钟。该树脂抗拉强度、模量分别为70牛顿/平方毫米、3700牛顿/平方毫米,抗弯强度、模量分别为140牛顿/平方毫米、3600牛顿/平方毫米。玻纤毡增强后,各项性能有均有所提高,例如抗拉、抗弯强度可达110~215牛顿/平方毫米,相应的模量分别为8000~10300牛顿/平方毫米。  norpo142-96是一种中等反应性的不饱和聚酯树脂,特别适用于低压模压工艺和泡沫注射工艺,属于加速和触变型树脂。norpo142 Luper泡沫329树脂的发泡过程,是先加入1.25%的发泡剂,而后再加入3#的LuperoxDP33催化剂。该树脂与聚酯树酯混合料的贮存期为7天,超过贮存期后。树脂的发泡作用将减弱。一般配制1~2天的用料,能得到最佳的产品质量的重现效果。这些泡沫制品的比重,要比通用聚酯的轻得多。norpo142-96的胶凝时间约为9~14分钟, 含15%玻璃纤维毡复合材料的密度约为0.9~1.0克/立方厘米,抗拉强度为20~30牛顿/平方毫米,抗拉模量为2700~3200牛顿/平方毫米,抗弯强度为45~55牛顿/平方毫米,摆锤式冲击强度为31毫焦/平方毫米。 当玻璃纤维含量为25%时,其密度约为1.0~1.2克/立方厘米,抗拉强度为60~70牛顿/平方毫米,抗拉模量为6300~7200牛顿/平方毫米,抗弯强度为100~110牛顿/平方毫米,摆锤式冲击强度为46毫焦/平方毫米。  norpo80-1-06阻燃型树脂,是用于树脂注射工艺的一种自熄式快速固化的聚酯树脂。其层压制品,根据英国标准BS476\Part7测试标准,符合自熄性要求。该树脂粘度较低,能快速浸湿玻璃纤维增强材料。  通常RTM有较多的工艺控制因素,如粘度、胶凝时间、温度、制品结构等等。因此,意大利Alusuisse公司认为,必须使RTM树脂系统能有广泛的使用适应性。目前该公司有各种牌号的树脂、低收缩型树脂和胶衣树脂。Alusuisse公司的RTM树脂Disititron2/182和Disititron441,25℃时的粘度分别为700Mpas、500Mpas;单体成分别为30%、35%;胶凝时间分别为170秒、210秒;热变形温度分别为95℃、75℃;抗拉强度分别为60Mpa、70700Mpa;抗拉模量分别为3800Mpa、3600Mpa;拉断伸度分别为2.5%、3%;抗弯强度分别为100Mpa、130Mpas;抗弯模量分别为3700Mpa、3800Mpa。该树脂的某些重要特性,如特殊粘度和聚合反应时间,可根据不同用途的要求而改变,但配方原理是一样的。当使用惰性添料和玻璃纤维增强材料时,应优先考虑润湿性,这样可使制品达到最好的机械性能。  LI为低压型系统,它使得产品可以达到高级表面质量。该产品与树脂具有良好的混溶性,并具有的良好无收缩性,还可改善树脂的抗冲击强度。LI与树脂混合的比例范围,一般在60∶60至25∶75之间都可达到最佳效果。可单独购买LI,也可购买LI与树脂的混合物。Disitigel607/0011A是一种特殊的胶衣,表面光洁度高,且能全面覆盖印透,特别适宜与含低压型添加剂的树脂一起使用。四、混合树脂  混合树脂与不饱和聚酯树脂相比,具有更好的韧性和柔性,且比聚氨基甲酸乙酯树脂的刚度强,价格低。美国伊利诺伊州芝加哥的Amoco chemical公司生产的Xycon混合树脂是由两种组分构成的液体聚合物,A组分含有异氰酸酯和添加剂,B组分由低分子量的不饱和聚酯以及添加剂组成。经固化的混合树脂,为高分子量热成型聚合物,具有良好的韧性。该树脂可根据特殊制造技术,以及产品的性能的要求进行特定配制,并可设定较大范围的初始粘度和胶凝时间。Xycon混合树脂适合用于制造卡车车体、汽车维修部件、娱乐车辆、户外设备、浴盆和淋浴器以及电气制品等。该混合型树脂在没有增强材料,而经固化后,其高模量和低模量的抗弯强度,分别是19000PSI和30000PSI;抗拉强度分别是9000PSI和2800PSI;抗拉模量分别是550000PSI和80000PSI;拉断伸度分别是2.0%,50.0%;不带切口悬臂梁式冲击强度分别为1英尺-英磅/英寸,41英尺-英磅/英寸;带切口悬臂梁式冲击强度分别为1英尺-英磅/英寸,2英尺-英磅/英寸;热变形温度分别为92℃,40℃。 五、专用树脂 RTM树脂一般为低压型,并且要求收缩率较低,以适合批量生产表面质量较高的汽车外部部件。  长期从事工业用玻璃钢制品和体育器械生产的Dow Europe公司,为了改进工艺和开发新产品,与瑞士该公司的树脂发展中心,共同开发成功RTM 工艺及其专用的环氧和乙烯基酯树脂系统。该公司的DER330液态环氧树脂,有较好的韧性、柔性、强度以及耐化学性,以环脂族胺作固化剂,很适合用于RTM工艺。DER330液态环氧树脂,在80 ℃时的胶凝时间为2~20分钟,固化时间约为胶凝时间的5~6倍。通常情况下需进行后固化,以得到较好的耐疲劳性,良好的机械性能、耐高温性,以及制品的表面质量。该公司的 Derakane 乙烯基酯树脂,是以环氧分子结构为基础,而交联的乙烯基具有与不饱和聚酯的固化性能,以及粘度低、固化快、延伸率高、优良的韧性、良好的玻纤浸透性、抗蠕变和抗疲劳性等特点。  目前,该公司乙烯基类RTM树脂有:X286747.01乙烯基酯树脂,适于制造耐热和机械性能要求高的部件;Derakane470-36为酚醛基树脂,固化固期短,耐热性良好;Derakane8084为橡胶改性树脂,具有高的延伸率和优异的抗冲击性能。  当前国外RTM工艺,大多采用低温固化不饱和聚酯树脂系统。但这些树脂的收缩率约为8%,以至造成凹陷、纤维凸起以及表面质量差等问题。英国DSM 公司开发出一种RTM专用树脂,据说这种树脂的收缩率为零,粘度低,可低压成型,并可使用成本较低的模具模制,生产周期为20~30分钟,可在140℃以上喷涂,以得到稳定的表面质量,价格与不饱和聚酯树脂相当。目前该公司产品包括两种:⑴ Synolite 40-7417,成型温度为40℃-70℃,可以使用,也可以不使用胶衣树脂, 模具可用镍壳模具和复合材料模具;⑵ Synolite 40-7428,可与矿物填料混合作用,成型温度为70℃,制品表面质量很好。该树脂75℃时的胶凝时间为2.5分钟,在20 ℃温度下可储存3个月。转载自 “中国环氧树脂行业在线”

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