各種復合材料成型工藝

連續(xù)成型工藝

　　復合材料制品的連續(xù)成型工藝，是指從投入原材料開始，經(jīng)過浸膠、成型、固化、脫模、切斷等工序，直到后獲得成品的整個工藝過程，都是在連續(xù)不斷地進行。

　　根據(jù)生產的產品不同，連續(xù)成型工藝分為連續(xù)拉擠成型工藝、連續(xù)纏繞成型工藝和連續(xù)制板工藝三種。

　　連續(xù)纏繞成型工藝 主要用于生產不同口徑的玻璃鋼管和罐身。連續(xù)纏繞機的特點是：生產效率高、產品質量穩(wěn)定、勞動強度低、節(jié)省原材料、減少芯模數(shù)量等，但這種工藝技術含量高、設備投資大、變徑難度大。另一種工藝是將塑料管擠出技術和纖維纏繞工藝相結合，塑料內襯玻璃鋼管，擠出的塑料管同時起到芯模和防腐內襯兩個作用。

　　拉擠成型工藝 主要用于生產各種玻璃鋼型材，如玻璃鋼棒、工字型、角型、槽型、方型、空腹型及異形斷面型材等。目前大的拉擠成型機，可以生產斷面為800mm×800mm的空腹玻璃鋼型材。新型拉擠成型技術不斷涌現(xiàn)，如RIM拉擠成型機，彎曲形型材拉擠工藝等。

　　連續(xù)制板工藝 主要是用玻璃纖氈、布為增強材料，連續(xù)不斷地生產各種規(guī)格平板，波紋板和夾層結構板等。

　　連續(xù)成型工藝的共同特點：①生產過程完全實現(xiàn)機械化身自動化，生產效率高；②生產過程不間斷，制品長度不限；③產品無需后加工，生產過程中邊角廢料少，節(jié)省原料和能源；④產品質量穩(wěn)定，重復性好，成品率高；⑤操作方便，省人力、勞動條件好；⑥成本低。

拉擠成型工藝

　　拉擠成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續(xù)玻璃纖維束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地生產長度不限的玻璃鋼型材。這種工藝適于生產各種斷面形狀的玻璃鋼型材，如棒、管、實體型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（門窗型材、葉片等）等。

　　拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優(yōu)點是：①生產過程完全實現(xiàn)自動化控制，生產效率高；②拉擠成型制品中纖維含量可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發(fā)揮增強材料的作用，產品強度高；③制品縱、橫向強度可任意調整，可以滿足不同力學性能制品的使用要求；④生產過程中無邊角廢料，產品不需后加工，故較其它工藝省工，省原料，省能耗；⑤制品質量穩(wěn)定，重復性好，長度可任意切斷。

　　拉擠成型工藝的缺點是產品形狀單調，只能生產線形型材，而且橫向強度不高。

　?。?）拉擠工藝用原材料

　?、贅渲w 在拉擠工藝中，應用多的是不飽和聚酯樹脂，約占本工藝樹脂用量的90以上，另外還有環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂、熱固性甲基丙烯酸樹脂、改性酚醛樹脂、阻燃性樹脂等。

　　②增強材料 拉擠工藝用的增強材料，主要是玻璃纖維及其制品，如無捻粗紗、連續(xù)纖維氈等。為了滿足制品的特殊性能要求，可以選用芳綸纖維、碳纖維及金屬纖維等。不論是哪種纖維，用于拉擠工藝時，其表面都必須經(jīng)過處理，使之與樹脂基體能很好的粘接。

　?、圯o助材料 拉擠工藝的輔助材料主要有脫模劑和填料。

　　（2）拉擠成型模具

　　模具是拉擠成型技術的重要工具，一般由預成型模和成型模兩部分組成。①預成型模具 在拉擠成型過程中，增強材料浸漬樹脂后（或被浸漬的同時），在進入成型模具前，必須經(jīng)過由一組導紗元件組成的預成型模具，預成型模的作用是將浸膠后的增強材料，按照型材斷面配置形式，逐步形成近似成型?？匦螤詈统叽绲念A成型體，然后進入成型模，這樣可以保證制品斷面含紗量均勻。②成型模具 成型模具橫截面面積與產品橫截面面積之比一般應大于或等于10，以保證模具有足夠的強度和剛度，加熱后熱量分布均勻和穩(wěn)定。拉擠模具長度是根據(jù)成型過程中牽引速度和樹脂凝膠固化速度決定，以保證制品拉出時達到脫模固化程度。一般采用鋼鍍鉻，模腔表面要求光潔，耐磨，借以減少拉擠成型是的摩擦阻力和提高模具的使用壽命。

　?。?）拉擠成型工藝

　　拉擠成型工藝過程是由送紗、浸膠、預成型、固化定型、牽引、切斷等工序組成。無捻粗紗從紗架引出后，經(jīng)過排紗器進入浸膠槽浸透樹脂膠液，然后進入預成型模，將多余樹脂和氣泡排出，再進入成型模凝膠、固化。固化后的制品由牽引機連續(xù)不斷地從模具拔出，后由切斷機定長切斷。在成型過程中，每道工序都可以有不同方法：如送紗工序，可以增加連續(xù)纖維氈，環(huán)向纏繞紗或用三向織物以提高制品橫向強度；牽引工序可以是履帶式牽引機，也可以用機械手；固化方式可以是模內固化，也可以用加熱爐固化；加熱方式可以是高頻電加熱，也可以用熔融金屬（低熔點金屬）等。

　?。?）其它拉擠成型工藝

　　拉擠成型工藝除立式和臥式機組外，尚有彎曲形制品拉擠成型工藝，反應注射拉擠工藝和含填料的拉擠工藝等。

連續(xù)纏管工藝

　　連續(xù)纏管工藝與定長玻璃鋼管相比有如下特點：①生產連續(xù)，易實現(xiàn)自動化管理和快速固化，生產效率高；②需要的輔助設備少，特別是模具需用量少，產品更換投資少；③產品長度可任意切斷，使用長這（12m或15m），可以減少管接頭數(shù)量，降低工程造價；④生產過程自動化，工藝參數(shù)集中控制，產品質量容易保證。

　　另一種連續(xù)制管工藝采用塑料管和玻璃鋼復合工藝，即EPF法，用此法生產的復合材料管比普通玻璃鋼管的防腐、抗?jié)B性好。

　?。?）連續(xù)纏管原料

　　連續(xù)纏管用的原材料，要同是滿足產品的使用要求和工藝生產要求。

　?、僭鰪姴牧?根據(jù)玻璃鋼管和PVC/玻璃鋼復合管的生產要求，增強材料品種有表面氈，短切玻纖氈或針刺復合氈與表面氈合用，無捻粗紗。

　　②樹脂基體 連續(xù)纏管用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。連續(xù)纏管工藝對樹脂的要求是：粘度適當，易浸透纖維，凝膠時間長，固化時間短，固化放熱低，固化收縮小。

　　③輔助材料 為了提高管材的剛度，常加入石英砂，其添加量可達30%（高）。脫模劑用聚酯薄膜，薄膜裁成帶，寬度為鋼帶寬度一倍，纏繞搭接1/2。

　?。?）連續(xù)纏管工藝

　　連續(xù)纏管是用預浸玻璃纖維紗或帶（或現(xiàn)浸），按設計的纏繞規(guī)律纏繞在芯模上，經(jīng)外、內加熱固化成型，在芯模上鋼帶推動下，連續(xù)不斷地向前推進，脫模，再經(jīng)二次固化后定長切斷。改變管徑時，只需要更換制管機的芯模便可。

連續(xù)制板工藝

　　連續(xù)制板工藝始于二戰(zhàn)后FRP工業(yè)由軍轉民時代，我國自1965年初開始研究，首先研究成功的是鋼絲網(wǎng)增強聚氯乙波形板生產紅，產品為橫波形瓦，70年代在上海研制成縱波聚酯玻璃鋼生產線，80年代先后引進3條板材連續(xù)生產線，其生產技術達國際先進水平。

　　玻璃鋼波形板是建筑工業(yè)中用量大的一種產品。主要用于臨時建筑工程、工業(yè)建筑的屋頂采光及農業(yè)溫室。與傳統(tǒng)的石棉瓦相比，具有質量輕，強度高，抗沖擊，能透光及美觀耐久等特點。

　　玻璃鋼波形板分為縱波板和橫波板兩類，縱波板的波紋方向平行于板的長邊，橫波板的波紋方向垂直于板的長邊。就波紋形狀而言，有標準型連續(xù)圓弧波，連續(xù)異形波紋和不連續(xù)異形波紋。

　　連續(xù)制板工藝，國內外大致相同，只是在設備的局部構造和工藝措施方面略有不同。

熱塑性復合材料成型工藝

　　熱塑性復合材料是以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等增強各種熱塑性樹脂的總稱，國外稱FRTP（Fiber Rinforced Thermo Plastics）。由于熱塑性樹脂和增強材料種類不同，其生產工藝和制成的復合材料性能差別很大。

　　從生產工藝角度分析，塑性復合材料分為短纖維增強復合材料和連續(xù)纖維增強復合材料兩大類：（1）短纖維增強復合材料 ①注射成型工藝；②擠出成型工藝；③離心成型工藝。（2）連續(xù)纖維增強及長纖維增強復合材料 ①預浸料模壓成型；②片狀模塑料沖壓成型；③片狀模塑料真空成型；④預浸紗纏繞成型；⑤拉擠成型。

　　熱塑性復合材料的特殊性能如下：

　?。?）密度小、強度高 熱塑性復合材料的密度為1.1～1.6g/cm3，僅為鋼材的1/5～1/7，比熱固性玻璃鋼輕1/3～1/4。它能夠以較小的單位質量獲得更高的機械強度。一般來講，不論是通用塑料還是工程塑料，用玻璃纖維增強后，都會獲得較高的增強效果，提高強度應用檔次。

　?。?）性能可設計性的自由度大 熱塑性復合材料的物理性能、化學性能、力學性能，都是通過合理選擇原材料種類、配比、加工方法、纖維含量和鋪層方式進行設計。由于熱塑性復合材料的基體材料種類比熱固性復合材料多很多，因此，其選材設計的自由度也就大得多。

　?。?）熱性能 一般塑料的使用溫度為50～100℃，用玻璃纖維增強后，可提高到100℃以上。尼龍6的熱變形溫度為65℃，用30%玻纖增強后，熱形溫度可提高到190℃。聚醚醚酮樹脂的耐熱性達220℃，用30%玻纖增強后，使用溫度可提高到310℃，這樣高的耐熱性，熱固性復合材料是達不到的。熱塑性復合材料的線膨脹系數(shù)比未增強的塑料低1/4～1/2，能夠降低制品成型過程中的收縮率，提高制品尺寸精度。其導熱系數(shù)為0.3～0.36W(㎡·K)，與熱固性復合材料相似。

　　（4）耐化學腐蝕性 復合材料的耐化學腐蝕性，主要由基體材料的性能決定，熱塑性樹脂的種類很多，每種樹脂都有自己的防腐特點，因此，可以根據(jù)復合材料的使用環(huán)境和介質條件，對基體樹脂進行優(yōu)選，一般都能滿足使用要求。熱塑性復合材料的耐水性優(yōu)于熱固性復合材料。

　?。?）電性能 一般熱塑性復合材料都具有良好的介電性能，不反射無線電電波，透過微波性能良好等。由于熱塑性復合材料的吸水率比熱固性玻璃鋼小，故其電性能優(yōu)于后者。在熱塑性復合材料中加入導電材料后，可改善其導電性能，防止產生靜電。

　?。?）廢料能回收利用 熱塑性復合材料可重復加工成型，廢品和邊角余料能回收利用，不會造成環(huán)境污染。

　　由于熱塑性復合材料有很多優(yōu)于熱固性玻璃鋼的特殊性能，應用領域十分廣泛，從國外的應用情況分析，熱塑性復合材料主要用于車輛制造工業(yè)、機電工業(yè)、化工防腐及建筑工程等方面。

　　1、注射成型工藝

　　注射成型是熱塑性復合材料的主要生產方法，歷史悠久，應用廣。其優(yōu)點是：成型周期短，能耗小，產品精度高，一次可成型開關復雜及帶有嵌件的制品，一模能生產幾個制品，生產效率高。缺點是不能生產纖維增強復合材料制品和對模具質量要求較高。根據(jù)目前的技術發(fā)展水平，注射成型的大產品為5kg，小到1g，這種方法主要用來生產各種機械零件，建筑制品，家電殼體，電器材料，車輛配件等。

　　2、擠出成型工藝

　　擠出成型是熱塑性復合材料制品生產中應用較廣的工藝之一。其主要特點是生產過程連續(xù)，生產效率高，設備簡單，技術容易掌握等。擠出成型工藝主要用于生產管、棒、板及異型斷面型等產品。增強塑料管玻纖增強門窗異型斷面型材，在我國有很大市場。擠出成型復合材料制品的工藝流程如下：

　　3、纏繞成型工藝

　　熱塑性復合材料的纏繞成型工藝原理和纏繞機設備與熱固性玻璃的一樣，不同的是熱塑性復合材料纏繞制品的增強材料不是玻纖粗紗，而是經(jīng)過浸膠（熱塑性樹脂）的預浸紗。因此，需要在纏繞機上增加預浸紗預熱裝置和加熱加壓輥。纏繞成型時，先將預浸紗加熱到軟化點，再與芯模的接觸點加熱，并加壓輥加壓，使其熔接成一個整體。

　　4、熱塑性復合材料拉擠成型

　　熱塑性復合材料的拉擠成型工藝與熱固性玻璃鋼的基本相似。只要把進入模具前的浸膠方法加以改造，生產熱固性玻璃鋼的設備便可使用。生產熱塑性復合材料拉擠產品的增強材料有兩種：一種是經(jīng)過浸膠的預浸紗或預浸帶，另一種是未浸膠的纖維或纖維帶。

　　5、焊接層合法

　　此法系利用熱塑性復合材料的可焊性，生產復合材料板材。其方法如下：先在工作臺上壓鋪一層預浸料（一般寬500mm），鋪第二層浸料時，開動壓輥的焊接器，使預浸料進入壓輥下，焊接器使上下兩層預浸料在幾秒鐘內同時受熱熔化，當機器向前移動時，預浸料在壓輥的壓力（0.3MPa）作用下粘合成一體。如此重復，可生產任意厚度的板材。

　　6、熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型工藝

　　熱塑性片狀模塑制品沖壓成型與熱固性SMC壓制成型不同，它要先將坯料預熱，然后再放放模具加壓成型。

　　7、熱塑性復合材料的連接技術

　　熱塑性復合材料的連接方法很多，例舉如下：①鉚接 用于熱塑性復合材料鉚接用的鉚釘，一般都是用連續(xù)纖維增強熱塑性塑料制造，好是用拉擠棒材制造。施工時，鉚釘預熱到可以加壓塑變的溫度，鉚釘與孔徑應能嚴密配合，不能大，也不能小。也可以用金屬螺栓。鉚接的優(yōu)點是耐沖擊性好，無電化學腐蝕，價格便宜。②焊接 熱塑性復合材料的焊接處理，是將被連接材料的焊接表面加熱到熔化狀態(tài)，然后搭接加壓，使之接成一體。復合材料焊接原理與塑料焊接相似，但必須注意焊接處的纖維增強效果不能降低很多。③管件對接焊 熱塑性復合材料管的對接焊方法有直接對接和補強對接焊兩種。這種連接方法的優(yōu)點是工藝簡單，可在現(xiàn)場施工，不需對管子進行機械加工，連接強度高，不易斷裂。缺點是成本高，工藝要求嚴格，要保證尺寸緊密配合。④纏繞焊接 用預浸帶沿焊縫手工或機械纏繞，同是用火焰噴槍對接觸點加熱熔融，使之與被連接件粘牢。選擇預浸帶時，要注意纖維的方向和含量。此法較實用，被連接材料能保留較好的性能，但易出現(xiàn)加熱不均的現(xiàn)象。⑤薄板超聲波焊接 此法是用超聲波對被連接處進行加熱焊接，一般能夠獲得較高的連接強度。

其它成型工藝

　　聚合物基復合材料的其它成型工藝，主要指離心成型工藝、澆鑄成型工藝、彈性體貯存樹脂成型工藝（ERM）、增強反應注射成型工藝（RRIM）等。

　　1、離心成型工藝

　　離心成型工藝在復合材料制品生產中，主要是用于制造管材（地埋管），它是將樹脂、玻璃纖維和填料按一定比例和方法加入到旋轉的模腔內，依靠高速旋轉產生的離心力，使物料擠壓密實，固化成型。

　　離心玻璃鋼管分為壓力管非壓力管兩類，其使用壓力為0～18MPa。這種管的管徑一般為φ400～φ2500mm，大管徑或達5m，以φ1200mm以上管徑經(jīng)濟效果佳，離心管的長度2～12m，一般為6 m。

　　離心玻璃鋼管的優(yōu)點很多，與普通玻璃鋼管和混凝土管相比，它強度高、重量輕，防腐、耐磨（是石棉水泥管的5～10倍）、節(jié)能、耐久（50年以上）及綜合工程造價低，特別是大口徑管等；與纏繞加砂玻璃鋼管相比，其大特點是剛度大，成本低，管壁可以按其功能設計成多層結構。離心法制管質量穩(wěn)定，原材料損耗少，其綜合成本低于鋼管。離心玻璃鋼管可埋深15m，能隨真空及外壓。其缺點是內表面不夠光滑，水力學特性比較差。

離心玻璃鋼管的應用前景十分廣闊，其主要應用范圍包括：給水及排水工程干管，油田注水管、污水管、化工防腐管等。

　?。?）原材料

　　生產離心管的原材料有樹脂、玻璃纖維及填料（粉狀和粒狀填料）等。

　　樹脂 應用廣的是不飽和聚酯樹脂，可根據(jù)使用條件和工藝要求選擇樹脂牌號和固化劑。

　　增強材料 主工是玻璃纖維及其制品。玻纖制品有連續(xù)纖維氈、網(wǎng)格布及單向布等，制造異形斷面制品時，可先將玻纖制成預制品，然后放入模內。

　　填料 填料的作是用增加制品的剛度、厚度、降低成本，填料的種類要根據(jù)使用要求選擇，一般為石英砂、石英粉、輝綠巖粉等。

　?。?）工藝流程

　　離心制管工藝流程如下：

離心制管的加料方法與纏繞成型工藝不同，加料系統(tǒng)是把樹脂、纖維和填料的供料裝置，統(tǒng)一安裝在可往復運動的小車上。

　　（3）模具

　　離心法生產玻璃鋼管的模具，主要是鋼模，模具分整體式和拼裝式兩種：小于φ800mm管的模具，用整體式，大于φ800mm管的模具，可以用拼裝式。

　　模具設計要保證有足夠的強度和剛度，防止旋轉、震動過程中變形。模具由管身、封頭、托輪箍組成。管身由鋼板卷焊而成，小直徑管身可用無縫鋼管。封頭的作用是增加管模端頭的強度和防止物料外流。托輪箍的作用是支撐模具，傳遞旋轉力，使模具在離心機上高速度旋轉，模具的管身內表面必須平整，光滑，一般都要精加工和拋光，保證順利脫模。

　　2、澆注成型工藝

　　澆注成型主要用于生產無纖維增強的復合材料制品，如人造大理石，鈕扣、包埋動、植物標本、工藝品、錨桿固定劑、裝飾板等。

　　澆注成型比較簡單，但要生產出優(yōu)質產品，則需要熟練的操作技術。

　　（1）鈕扣生產工藝

　　用聚酯樹脂澆注的鈕扣，具有硬度高，光澤好，耐磨、耐燙、耐干洗、花色品種多及價格低等優(yōu)點，目前在國內外已基本取代了有機玻璃鈕扣，占鈕扣市場80%以上。

生產鈕扣的原料主要是不飽和聚酯樹脂、固化劑（引發(fā)劑采用過氧化甲乙酮）和輔助材料（包括色漿、珠光粉、觸變劑等）。

　　聚酯鈕扣采用離心澆注式棒材澆注法生產，先制成板材或棒材，然后經(jīng)切板、切棒制成鈕扣，再經(jīng)熱處理、刮面、刮底、銑槽、打眼、拋光等工序制成鈕扣。

　?。?）人造石材生產工藝

　　人造石材是用不飽和聚酯樹脂和填料制成的。由于所選用的填料不同，制成的人造石材分為人造大理石、人造瑪瑙、人造花崗石和聚酯混凝土等。

　　生產人造石材的原材料是不飽和聚酯樹脂，填料和顏料：①樹脂 生產人造石材的樹脂分面層和結構層兩各，表面裝飾層樹脂要求收縮性小，有韌性、硬度好，耐熱、耐磨、耐水等，同時要求易調色。辛戌二醇鄰苯型樹脂用于人造石材，辛戌二醇間苯型樹脂用于生產衛(wèi)生潔具。固化體系，常用過氧化甲乙酮、萘酸鈷溶液。②填料 生產人造石材的填料有很多，生產人造大理石的填料是大理石粉，石英粉、白云石粉、碳酸鈣粉等，生產人造花崗石的填料是用粒料級配，不同品種花崗石用不同色彩的粒料，生產人瑪瑙的填料要有一定透明性，一般選用氫氧化鋁或三氧化二鋁等。③顏料 生產人造石材需要各色顏料，如制人造大理石或人造瑪瑙浴盆，應選擇耐熱、耐水的色漿，制造裝飾板及工藝品時，要選用耐光、耐水及耐久的顏料。

　　生產人造大理石、花崗石板材用的模具材料有玻璃鋼、不銹鋼、塑料、玻璃等。生產人造石板材的模板，要求表面平整，光澤、有足夠的強度和剛度，能經(jīng)受生產過程中的熱應力、搬運荷載及碰撞等。

　　3、彈性體貯樹脂模塑成型技術

　　彈性體貯樹脂模塑成型（Elastic Reservir Molding, ERM）是80年代在歐美出現(xiàn)的新工藝，它是用柔性材料（開孔聚氨酯泡沫塑料）作為芯材并滲入樹脂糊。這種滲有樹脂糊的泡沫體留在成型好的ERM材料中間，泡沫體使ERM制成的產品密度降低，沖擊強度和剛度提高，故可稱為壓制成型的夾層結構制品。

　　ERM與SMC一樣，同屬于模壓成型的片狀模塑料，只是由于ERM具有夾層結構的構造，給它帶來優(yōu)于SMC的特點：（1）重量輕：ERM比用氈和SMC制成的制品輕30%以上；（2）ERM制品的比剛度優(yōu)于SMC、鋁和鋼制成的制品；（3）搞沖擊強度高：在增強材料含量相同的條件下，ERM比SMC的抗沖擊強度高很多；（4）物理力學性能高：在增強材料含量相同的條件下，ERM制品的物理力學性能優(yōu)于SMC制品；（5）投資費用低：ERM成型機組比SMC機組簡單，ERM制品成型壓力比SMC制品低10倍左右，故生產ERM制品時可以采用低噸位壓機和低強度材料模具，從而減少建投資。

　　ERM制品生產工藝分為ERM制造和ERM制品成型兩個過程：

　　（1）ERM生產工藝 ERM生產原材料為開孔聚氨酯泡沫塑料，各種纖維制品（如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維制成的短切氈、連續(xù)纖維氈、針織氈等）和各種熱固性樹脂。其生產過程如下：先在ERM機組上將調好的樹脂糊浸漬開孔聚氨酯泡沫塑料，通過涂刮器將樹脂糊涂到泡沫上，用壓輥將樹脂糊壓擠到泡沫體的孔內，然后將兩層泡沫復合到一起，后在上下兩個面鋪放玻纖維氈或其它纖維制品，制成ERM夾層材料，切割成適宜的尺寸，用于壓制成型或貯存。

　　（2）ERM制品生產工藝 ERM制品生產過程與其它熱固性模壓料（玻纖布或氈預浸料、SMC等）相比，需要在熱壓條件下固化成型，但成型壓力比SMC小很多，大約是SMC成型壓力的1/10，為0.5～0.7MPa。

　　ERM技術目前主要用于汽車工業(yè)材料和輕質建筑復合材料工業(yè)。由于ERM具有夾層結構材料的特點，是適用于生產大型結構的組合部件，各種輕質板材，活動房屋、雷達罩，房門等。在汽車工業(yè)中的制品有行李車拖斗、蓋板、儀表盤、保險杠、車門、底板等。

　　4、增強反應注射模塑技術

　　增強反應注射模塑工藝（Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM）是利用高壓沖擊來混合兩種單體物料及短纖維增強材料，并將其注射到模腔內，經(jīng)快速固化反應形成制品的一種成型方法。如果不用增強材料，則稱為反應注射模塑（ReactionInjection Moling, RIM）。采用連續(xù)纖維增強時，稱為結構反應注射模塑（Structure Reaction Injection Molding, SRIM）。

　　RRIM的原材料分樹脂體系和增強材料兩類

　?。?）樹脂體系 生產RRIM的樹脂應滯如下要求：①必須由兩種以上的單體組成；②單體在室溫條件下能保持穩(wěn)定；③粘度適當，容易用泵輸送；④單體混合后，能快速固化；⑤固化反應不產生副產物。應用多的是聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂。

　?。?）增強材料 常用的增強材料有玻璃纖維粉、玻璃纖維和玻璃微珠。為了增加增強材料與樹脂的粘接強度，上述增強材料都采用增強偶聯(lián)劑進行表面處理。

　　RRIM的工藝特點：①產品設計自由度大，可以生產大尺寸部件；②成型壓力低（0.35～0.7MPa），反應成型時，無模壓應力，產品在模內發(fā)熱量??；③制品收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好，因加有大量填料和增強材料，減少了樹脂固化收縮；④制品鑲嵌件工藝簡便；⑤制品表面質量好，玻璃粉和玻璃微珠能提高制品耐磨性和耐熱性；⑥生產設備簡單，模具費用低，成型周期短，制品生產成本低。

　　RRIM制品的大用戶是汽車工為，可做汽車保險杠、儀表盤，高強度RRIM制品可以做汽車的結構材料、承載材料。由于其成型周期短，性能可設計，在電絕緣工程、防腐工程、機械儀表工業(yè)中代替工程塑料及高分子合金應用。