层压塑料与增强塑料成型及发展方向

层压塑料与增强塑料的成型及 发展方向
层压塑料与增强塑料的成型及发展方向
第七章层压塑料与增强塑料的成型
• 7.1 层压塑料概述 • 7.2 环氧树脂层压塑料 • 7.3 其他板材层压塑料 • 7.4 增强塑料概述 • 7.5 热固性增强塑料及其成型工艺 • 7.6 热塑性增强塑料及其成型工艺 • 7.7 碳纤维增强塑料 • 7.8 玻璃纤维增强塑料 • 7.9 增强塑料发展方向
7.2.2 环氧层压管
成型工艺过程：
• 借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使胶布上的树脂熔融。
• 在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中，借助辊筒与芯模之 间 的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到要求的厚度。
• 然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下，送入固化炉中固化。 管材固化后，脱去芯模，即得复合材料卷管。
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7.1 层压塑料概述
层压塑ຫໍສະໝຸດ Baidu: 俗称层压板，使用片状材料增强的塑料，通过层压成
型工艺制备。 片状材料：
木片，纸张、棉布。有木材层压塑料、竹材层压塑料 等。
层压成型： 在一定的温度压力作用下，将多层相同的或者不同的
浸有或者涂有树脂的片状底材物，通过树脂的粘合和融 合，制成坚实而又近于均匀的板状，管状、棒状或者其 他简单的制品。
控制：胶液粘度、浸渍时间、玻璃布牵引张力、 胶量控制装置
• 烘干：除去溶剂、水分及挥发物、轻度交联
控制：烘箱温度、干燥时间、布面风度
• 质量指标：含胶量、挥发物含量、可溶性树脂 含量、流动度
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工艺过程 裁剪 、叠合 放模 热压
后处理
脱模 冷却
检验 成品
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7.4.2 增强塑料的组成
热固性树脂
树脂
增强塑料
热塑性树脂
增强材料
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7.5 热固性增强塑料及其成型工艺 7.5.1 物料
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组成：热固性树脂、增强材料、助剂 热固性树脂要求：
① 压缩比 ② 收缩率 ③ 流动性 ④ 物料状态 ⑤ 装料量 ⑥ 硬化速度 ⑦ 储存性
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7.5.2 成型工艺条件
成形工艺方法：
① 手糊成形工艺 ② 喷射成形工艺 ③ 纤维缠绕成形工艺 ④ 层压成形工艺 ⑤ 卷管成形工艺 ⑥ 模压成形工艺 ⑦ 模压料成形工艺 ⑧ 离心成型成形工艺 ⑨ 挤拉成型成形工艺
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工 艺 特 点： 基本工艺过程包括叠料、进 料、热压、出料等过程。其中热压中又分 为预热、保温、升温、恒温、冷却五个阶 段。生产的机械化、自动化程度较高；制 品表面光滑产品质量稳定； 只能生产板材， 且产品的尺寸大小受设备的限制。一次性 投资较大，适合 于批量生产。
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胶布卷筒 翼形螺
母
导向辊
胶布
上辊筒 管芯
刹车轮
张力辊
卷管成型工艺原理层压塑料与增强塑料的成型及发展方向
支撑辊
7.2.3 环氧层压棒 与环氧层压管成型基本相同 所用芯棒较细，卷好后立即抽出再固化。
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7.3 其他板材层压塑料 三大工艺参数
① 层压温度 ② 层压压力 ③ 层压时间
总的来说，在保证制品性能的前提下，尽量降低层压温度 和层压压力，缩短层压时间，提高生产效率，降低生产成 本。
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层压过程中的问题
① 表面发花 ② 板芯发黑,四周发白 ③ 表面裂纹 ④ 表面积胶 ⑤ 板材分层 ⑥ 板料划出 ⑦ 板料翘曲 ⑧ 厚度偏差大
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环氧层压塑料品种用于：电工、机械、电子电器设备
机械承力层压板
电气绝缘层压板 印刷线路板
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环氧树脂板
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7.2.1 环氧层压板
主要原料： 环氧胶液、增强材料 浸胶工艺： • 浸渍：充分浸透、胶层均匀、达到一定含胶量
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产品示例：
一、碳纤维实心棒
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二、玻璃钢冷却塔
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三、玻璃钢型材
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层压板的生产工艺流程
增强材料 热固性树脂
浸胶
胶布
裁
剪
热
脱
切
产
叠
压
模
边
品
合
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热固性树脂：不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂、有 机硅树脂 、醇酸树脂、三聚氰胺甲醛树脂；
热塑性树脂：聚酰胺、氟树脂、聚碳酸酯、聚砜、丙 烯酸类树脂（丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类的聚合 物）、聚甲醛、ABS树脂、聚乙烯和聚丙烯等。
增强材料：金属材料、非金属材料和高分子材料，三 者均以纤维状材料为主。
7.2 环氧树脂层压塑料
环氧树脂层压塑料 是以布､毡或纸为基材，浸渍环氧树脂胶液,烘干得到环
氧树脂胶布(又称预浸布､浸胶布､粘结片等)，再经叠层､高压 热固化而成的板材或形状简单的层压制品(如轴瓦､滑轮等)， 也可用胶布经卷绕､热压固化制成的管材或棒材｡ 环氧层压塑料的品种有： ① 机械承力层压板 ② 层压制品 ③ 电器绝缘层压板 ④ 环氧印刷线路板 ⑤ 层压管 ⑥ 层压棒
常用的增强纤维：玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、硼 纤维和芳香族聚酰胺纤维。
粉状填料：碳酸钙、滑石粉、石英粉、氧化铝、氧化 锌等
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7.4.1 增强塑料的特点
增强塑料的最主要特点是强度高： ① 比强度高 ② 热性能好 ③ 耐化学腐蚀性强 ④ 电绝缘性能优良
缺点： 弹性模量低，受力时变形较小、硬度低、耐 热性能差、易老化
7.4 增强塑料概述
增强塑料是指用加有纤维性增强物的塑料所 制的制品，其强度大大高于不增加增强物的 塑料。它是一种聚合物与增强材相结合而提 高力学强度的有机复合材料。增强塑料分增 强热固性塑料和增强热塑性塑料两类，以热 固性为主。
树脂与增强材料复合后，增强材料可以起到 增进树脂的力学或其他性能，而树脂对增强 材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使增 强塑料具有优良性能增强塑料。