无机玻璃钢成型工艺
(表面有花纹的异形制品)
目 录
一. 成型工艺选择
二. 模具
三. 成型原理及分析
四. 原材料的选择
五. 提高抗水性措施
六. 抗膨胀和抗变形措施
七. 抗返潮和反卤措施
八. 抗泛霜措施
九. 提高稳定性和抗开裂措施
十. 增强材料
十一. 原料配制
十二. 抗压强度分析
十三. 产品养护
一. 成型工艺选择
对模成型,即手工糊制,对模加压成型。
在阴模上糊制大部分厚度,在阳模上糊制小部分厚度,合模加压成型。
二. 模具
阴模:硅胶软模外加FRP或FRIM固定。
阳模:FRP
三. 成型原理及分析
在FRIM体系中,反应产物有三个:
1. 5?1?8分子团
重要的稳定的结晶相,是构成FRIM的基本产物,是强度的保证。
2. 3?1?8分子团
不稳定相,对强度不利。
3. 氢氧化镁
中间过渡相,对强度不利。
反应可分为五个时期:
1. 诱导前期
放热快,可持续5~10分钟,达到最大速率。
2. 诱导期
放热率降低,反应减慢,可持续几小时。
3. 加速期
放热率增长,反应加快,重新达到最大植。
4. 中间期
放热率随时间延长而降低。
5. 受控期
放热率逐渐稳定。
也可视为六个阶段:
溶解阶段、胶化阶段、凝胶阶段、再结晶阶段、干燥阶段、碳化阶段。
四.原料选择
1.氧化镁
选用煅烧菱镁矿而获得的轻烧粉,而不是煅烧白云石获得的灰粉。
目前市场上的氧化镁有三种:
氧化镁含量75%,又称75粉
氧化镁含量80%,又称80粉
氧化镁含量85%,又称85粉
最好选用80粉或85粉,含量大于90%的氧化镁是化工原料,不好选用。
选择氧化镁时,可按照以下标准:
① 细度越细越好,最低细度不小于170目,最好选用190~200目的产品;
② 活性氧化镁的含量应适中,一般为60%左右;
③ 过烧氧化镁含量应小于3%;
④ 氧化钙含量应小于2%;
⑤ 三氧化二铁含量应小于1.5%;
⑥ 氧化镁自出厂之日起,储运期不超过4个月,最好在3个月以内。
注意:
① 所购买的氧化镁要避免和空气接触;
② 可采用简易测定方法“水合测定法”测定氧化镁的活性含量。
2. 氯化镁
国内的氯化镁主要有两个来源:
① 沿海地区的盐场副产品,称卤片,黄色片状,氯化镁含量为45%左右;
② 青海湖产品,称卤块,白色颗粒状或块状,氯化镁含量为44%~45%。
氯化镁选材标准:
① 氯化镁含量不小于44%;
② 氯化钠含量不大于1%,氯化钠和氯化钾总含量不大于2%;
③ 氯化钙含量不大于1%;
④ 硫酸镁含量不大于3%。
3. 填料(其中百分数以氧化镁为基数)
活性填充料是仅次于氧化镁和氯化镁溶液的第三大材料,可有效的改善FRIM的性能和降低成本。下面有几种选择:
选择一:
2%多磷酸钠 + 3%硅灰 + 6%粉煤灰,采用“预搅拌工艺”。此法可有效降低变形性、提高FRIM的抗水性、降低成本,但有一个缺点,就是产品成黑色,如果对颜色不做过多要求,可采用此方法。
选择二:
2%多磷酸钠 + 3%硅灰 +5%漂珠,可有效降低产品密度,增强抗水性,降低变形性,产品为白色。所谓漂珠,就是从火力发电厂的粉煤灰中提取的空心铝硅玻璃体,市场上漂珠有供不应求的状况,价格不便宜,而且质量普遍不高。如果漂珠来源稳定,质量可靠而且价格合理,可选用此方法。
选择三:
收购FRP厂切割下的FRP边角料,研磨成粉,加入量为6%左右。可有效提高FRIM的强度,降低成本。目前FRP厂的边角料大部分是交钱请垃圾回收站处理,因此,收购FRP边角料,可降低成本。
选择四:
将自厂在生产中产生的废料和报废产品打碎,研磨成粉,细度为用0.8毫米方孔筛筛余率不超过5%。可以提高产品强度、耐水性能。
五.提高抗水性措施
FRIM的抗水性一般用软化系数K来衡量:
K = P1 / P0
其中P1指浸水48小时后的抗弯强度,P0指浸水前的软化系数,软化系数K应小于1,最大值为1,也有大于1的特殊情况。国标JC646—1996中合格品的软化系数定为0.7,不过,很多生产厂家达不到这个要求。
增强抗水性的措施:
① 氧化镁的活性要适中,太大会降低抗水性;
② 氧化镁的细度应越细越好;
③ 在“填料”节中已提到,“选择一和选择二”可提高FRIM抗水性;
④ 若抗水性达不到要求,可添加脲醛树脂或正磷酸盐来提高抗水性。最好不要采用磷酸作为抗水剂,因为磷酸会使固化时间延长,影响生产效率。
六. 抗膨胀和抗变形措施
FRIM在固化过程中,体积膨胀,这是其固有的特性,28天的线膨胀率为0.06%,120天的膨胀率为 |