拉挤专用树脂(终审稿)

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复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究

复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究作者：肖鹏来源：《现代商贸工业》2020年第13期摘要：采用改性环氧树脂配比适用于复合材料拉挤工艺树脂固化性能，利用工程方法进行动力学方程拟合。

针对不同升温速率下的固化行为采用Friedman法得到活化能与固化度关系，并利用改进Sun-Gang模型拟合动力学参数，得出拟合数据与试验数据高度吻合。

关键词：拉挤工艺;改性树脂;固化动力学中图分类号：TB文献标识码：A ; ; ;doi：10.19311/ki.1672-3198.2020.13.0890 引言碳纤维增强热固型环氧树脂基复合材料是一种典型的轻量化材料，具有高的比强度和比刚度、高阻尼、耐腐蚀等特点，可实现设计、制造一体化、全寿命周期成本低，提高结构效率，广泛应用于航空、航天、风电、轨道交通及汽车需要轻量化的制造领域。

先进拉挤成型是一种复合材料低成本自动化制造技术，以碳纤维或玻璃纤维粗砂及其织物和树脂及辅助材料为原料，经过预成型、浸胶或注胶、挤压-加热固化、牵引、切割步骤制造特定截面形状的复合材料型材;该工艺生产效率高、制品直线度高、成品孔隙率低、易二次胶接等优点。

拉挤成型工艺要求基体树脂黏度较低，一般采用聚酯和乙烯基树脂，但由于近年对于拉挤型材的层间强度提出越来越高的要求环氧树脂及改性的环氧树脂逐渐进入人们的视野。

经过改性之后的环氧树脂基体复合材料及具有优异的层间剪切力学性能又具有很好的拉挤成型工艺性。

为研究树脂在成型工艺中的工艺窗口首先需研究基体树脂成型过程中经过热模时固化动力学，通过固化反应过程中反应官能团或热效应变化进行定量分析。

常用分析方法有红外光谱法（FTIR）及差示扫描量热法（DSC）、核磁共振波谱法（NMR）等。

差式扫描量热法（DSC）又分非等温法和等温法，等温法是将试样快速升温至一定温度，需有明显的反应迹象才开始测量，可能在此之前树脂已开始反应，导致测量的结果不准确，而非等温法则可以避免该类问题，而且具有试样少、节省时间及获得信息量多等优点。

复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究

复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究拉挤工艺简介：拉挤工艺是指将预制好的纤维增强材料与树脂复合物通过挤压机挤出成型，然后在连续固化器中进行固化的工艺。

它是一种非常理想的复合材料制备方法。

由于在拉挤过纤维增强材料的方向性达到最优化，因此形成的复合材料具有优异的力学性能。

在复合材料制备中，拉挤工艺可以根据不同的工艺要求，通过对预制物、设备结构、热控制等因素的调整实现材料性能的优化。

树脂固化动力学：固化是复合材料制备过程中最为关键的环节之一。

树脂的固化反应是一个复杂的化学反应过程，包括树脂分子间的化学反应、单体和低分子与树脂的反应以及树脂的交联反应等。

而随着复合材料在工业中的广泛使用，对固化过程的质量控制要求也越来越高。

因此了解树脂固化动力学的基本特性，对优化复合材料的制备过程具有重要意义。

目前，树脂固化动力学研究主要通过对反应进程中各个阶段的温度、时间等参数的实验控制，来研究反应过程的特性。

同时随着建立物理模型的需求增加，研究者开始使用一些化学动力学方法，如动力学方程、反应速率常数等来描述树脂固化过程中的反应动力学。

未来发展方向：随着材料科学的不断深入，化学反应动力学的不断进展，研究树脂固化动力学的方法及研究领域也会不断拓展。

（1）化学动力学方法与物理模型相结合：建立树脂固化的物理模型是一个非常重要的研究方向，而建立合理的物理模型需要丰富的实验数据和建立适合的数学模型。

因此，研究者们可以通过将化学方程式与传热的数学方程相结合，建立更精确的树脂固化物理模型。

（2）非平衡态动力学方法的研究：非平衡态动力学方法是化学反应动力学研究的一个分支，它主要研究非平衡态下的反应动力学，能够更加准确描述反应系统的行为特性。

使用这种方法研究树脂固化的过程可以更加精准地得到固化过程的动力学特性。

（3）系统性的研究：树脂固化动力学是一个复杂的系统，其中包含了多个因素，如树脂的种类、纤维增强材料的种类及含量等。

因此，未来需要深入研究树脂、纤维增强材料及复合材料之间的相互作用，从而建立一个系统性的实验和数学模型，对树脂固化动力学进行更加深入的研究。

拉挤树脂及其成型工艺介绍

一、拉挤成型工艺简介
（二）拉挤产品的主要应用领域
电工领域主要用于高压电缆保护管、电缆架、绝缘梯、绝缘杆、电杆、灯柱、变压器和电机的零部件等。
一、拉挤成型工艺简介
（二）拉挤产品的主要应用领域
建筑领域主要用于门、窗结构用型材、桥梁、栏杆、帐篷支架和
天花板吊架等。
一、拉挤成型工艺简介
（三）辅助材料
脱模剂脱模剂的主要作用是拉挤制品完好无损的与模具分离，以保证拉挤成
型的顺利进行。由于拉挤成型工艺的模具是闭合的，因此，在拉挤行业一般都使用内脱模剂。
对脱模剂的要求对复合材料的性能影响小与树脂相容性好
常用的内脱模剂有：硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝和烷基磷酸等。
使用量一般为1%-2%
三、拉挤树脂的组成与选择
（二）拉挤树脂的主要原材料
饱和二元酸邻苯二甲酸酐提高聚酯与苯乙烯的相容性，树脂综合性能优异间苯二甲酸提高树脂的耐化学、耐热性和力学性能对苯二甲酸提高树脂的韧性、耐化学、耐油污和耐电性，但树脂透明性差，易结晶四溴苯酐提高树脂的阻燃性能四氢苯酐提高树脂的气干性己二酸提高树脂的韧性丁二酸提高树脂的韧性，但其效果不如己二酸，易结晶氯桥酸提高树脂的阻燃性能
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（二）拉挤设备
预成型模和成型模 3、预成型模具的选择（1）拉挤成型棒材时，一般使用管状预成型模具；（2）成型空心型材时，通常使用芯轴预成型模具；（3）生产异型材时，大都使用形状与型材截面形状接近的金属预成型模具。
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（二）拉挤设备
预成型模和成型模 4、成型模具的要求（1）模具截面几何形状与型材轮廓相同；（2）模具长度与树脂的种类、模具温度、制品尺寸、拉挤速度、增强材料性质等相关，一般为300-500mm；（3）模具材质可为金属、陶瓷或工程塑料，一般使用钢镀铬成型模具；（4）模具的模腔表面要光洁、耐磨，以减少拉挤成型过程中的摩擦阻力，使制品容易脱模，并提高模具的使用寿命；（5）模具采用电加热方式为好，以便控制温度的分布。

拉挤树脂

特性及用途：方鑫牌- -1002是邻苯型不饱和聚酯树脂，其玻璃钢制品具有较高的机械强度和韧性，适用于拉挤工艺制造帐篷杆、格栅、门窗等产品。

液体树脂技术指标项目单位指标测试标准外观淡黄色透明液体目视酸值mgKOH/g 16-22 GB2895-1982粘度(25°C) mPa.S 300-550 GB7193.1-1987凝胶时间min 9-16 GB7193.6-1987固体含量% 60-65 GB7193.3-198780°C稳定性h ≥24 GB7193.5-1987树脂浇铸体性能指标项目单位指标测试标准巴柯尔硬度≥Barcol 40 GB3854-1983拉伸强度≥MPa 68 GB2568-1995拉伸弹性模量≥MPa 3200 GB2568-1995断裂延伸率≥% 3.5 GB2568-1995弯曲强度≥MPa 100 GB2570-1995弯曲弹性模量≥MPa 3100 GB2570-1995冲击韧性≥KJ/m28.6 GB2571-1995热变形温度≥°C 80 GB1634-1989产品使用说明：1.本资料是依据GB8237-87标准，根据公司的实际情况，结合用户的需要编写而成的。

2．由于在使用本公司产品的过程中存在着许多可变因素，因此建议用户在使用前有必要进行测试和试验。

3．由于不饱和聚酯树脂的用途日益广泛，因此，产品的某些性能对某特定用途可能不完全适用。

本公司保留对某些技术参数的修改权。

4．如果用户对所需的产品及需要了解的问题在本资料中不能找到，请与我公司直接联系，我公司将根据用户的需要尽我们所能提供服务5．本资料中所列的不饱和聚酯树脂产品均属于危险品，贮，运须按国家有关规定办理。

6．液体不饱和聚酯树脂是不稳定的，应贮存在阴凉处，避免火种，隔离热源。

20℃以下贮存期为三至六个月（预促进树脂为三个月，非预促进树脂为六个月），20℃-30℃以上贮存期将进一步缩短。

复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究

复合材料拉挤工艺树脂固化动力学研究
复合材料拉挤工艺是一种常用的制备复合材料的方法，其特点是能够在连续生产过程中实现孔隙率较低的产品制备。

而材料的固化过程是整个制备过程中最关键的环节之一，对于产品的性能有很大的影响。

树脂固化动力学研究是对树脂在拉挤过程中的固化速率和过程进行全面分析和研究的工作。

这对于优化工艺参数、提高产品质量和效率具有重要意义。

树脂的固化是一个复杂的化学反应过程，涉及到一系列物理化学过程。

树脂的固化速率受到多个因素的影响，如温度、压力、固化剂浓度等。

通过对这些因素的研究，可以确定最佳的工艺条件，以提高固化速率和产品质量。

在树脂固化动力学研究中，最常用的方法是通过实验测试获取固化速率数据，然后利用数学模型对数据进行分析和拟合。

通过对固化速率的分析，可以确定固化过程中的关键参数，如活化能、反应级数等。

这些参数对于描述和预测固化过程具有重要意义。

还可以利用动态热分析等测试方法对固化过程进行实时监测。

这些测试方法可以提供固化速率随时间变化的数据，从而更准确地分析固化过程和确定相关参数。

树脂固化动力学研究的结果可以用于优化拉挤工艺，提高产品性能和减少生产成本。

通过调整工艺参数，控制固化速率和固化程度，可以实现对产品性能的精确控制。

拉挤工艺用的树脂价位

拉挤工艺用的树脂价位拉挤工艺用的树脂价格受多个因素影响，包括树脂类型、质量等级、市场需求和供应情况等。

在以下回答中，将详细介绍几种常见的拉挤工艺用树脂及其价格特点。

拉挤工艺是一种将熔融状态下的树脂加压经模具模成需要的形状的工艺。

在拉挤工艺中，树脂的性能对产品的质量和成本有着重要影响。

常见的拉挤工艺用的树脂包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。

1. 聚乙烯(PE)：聚乙烯是一种常见的塑料树脂，具有良好的耐磨损性、耐腐蚀性和耐化学性能。

聚乙烯树脂的价格受到质量等级、颗粒大小、添加剂含量等因素的影响。

常见的聚乙烯树脂有低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。

根据市场需求和供应情况，聚乙烯的价格在每公斤1-10元之间波动。

2. 聚丙烯(PP)：聚丙烯是一种具有优异化学稳定性和耐热性的树脂，常用于拉挤工艺制造管道、薄膜和线材等产品。

聚丙烯树脂的价格主要取决于质量等级、分子量分布、添加剂种类和含量等因素。

聚丙烯的价格通常比聚乙烯高一些，每公斤在2-15元之间。

3. 聚氯乙烯(PVC)：聚氯乙烯是一种具有优良的电气绝缘性能、耐腐蚀性和耐候性的树脂，广泛用于建筑材料、电线电缆和包装材料等领域。

聚氯乙烯树脂的价格取决于氯乙烯单体的纯度、加工工艺以及添加剂的类型和含量。

一般来说，聚氯乙烯的价格较高，每公斤在5-30元之间。

除了上述树脂，还有其他一些常见的拉挤工艺用树脂。

例如聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)和尼龙(Nylon)等。

这些树脂的价格也存在一定的波动性，并且会根据不同的质量等级和市场供需情况有所变动。

需要注意的是，以上价格仅供参考，实际价格会随市场供需情况以及地区等因素的变化而变动。

购买树脂时，除了关注价格，还要对树脂的质量、性能和供应商的信誉进行全面考量，以确保生产的产品质量和成本的控制。

拉挤树脂粘温曲线

拉挤树脂粘温曲线拉挤树脂粘温曲线是一种用于评估树脂粘度随温度变化的方法。

通过绘制粘温曲线，可以了解树脂粘度对温度的敏感程度，并提供指导性信息，以优化树脂加工过程和产品质量。

在拉挤过程中，树脂通过挤出机加热至熔融状态，并通过挤出机的螺杆被推送到模具中形成所需的形状。

树脂的粘度随温度的变化而变化，这是由于温度对树脂分子的运动能力产生影响。

粘度高的树脂在加工过程中往往会导致挤出不畅、热裂等问题。

因此，了解树脂粘度随温度变化的规律是至关重要的。

拉挤树脂粘温曲线的绘制过程中，首先需要准备不同温度下的树脂样品。

根据挤出机的规格和操作要求，选择合适的温度范围，并在这一范围内将样品加热至均匀的熔融状态。

然后，将不同温度下的树脂样品经由拉挤机构挤出，并通过测量拉伸速度和挤出压力等参数得到粘温曲线数据。

根据绘制的粘温曲线，可以得出一些有指导意义的信息。

首先，曲线的变化趋势可以提供树脂的响应速度，也就是树脂粘度对温度变化的敏感程度。

如果曲线呈现陡峭的下降趋势，说明树脂对温度的敏感性较高，需注意在加工过程中控制好温度的变化。

其次，曲线的斜率可以反映树脂的流动特性，偏大的斜率代表树脂的流动性好，在挤出过程中不易出现堵塞或拉伸不均匀的情况。

通过了解拉挤树脂的粘温曲线，可以为树脂加工过程提供实用的指导意义。

例如，在选择挤出温度时，可以参考曲线中粘度与温度的关系，选择温度区间中的较低粘度值，以保证树脂的流动性。

在调整挤出机参数时，可以根据曲线变化趋势，调整温度和挤出速度等参数，以优化产品的质量和生产效率。

综上所述，拉挤树脂粘温曲线是一种重要的评估树脂粘度随温度变化的方法。

通过绘制和分析曲线，可以了解树脂对温度的响应特性，并在树脂加工过程中提供有用的指导意义。

这将有助于优化树脂加工过程，提高产品质量和生产效率。