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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光纤,复合材料,拉挤摘要乙烯基酯树脂拉挤工艺是国内外近年来迅速发展的一种低成本高品质复合材料制造技术，其制品以独特的性能而被广泛应用于结构、防腐、电力、建筑等诸多领域。但对其工艺的研究论文少见发表，有些VER拉挤产品性能也名不符实，本文依此而立。本文在拉挤工艺共性理论的指导下，通过对VER分子结构及其固化行为的分析，采用“特殊”SPI凝胶试验法，在大量试验的基础上确定VER拉挤配方初型和最佳成型温度区域，再通过10mm棒在线试验，以“性能容忍速度”恒大于等于“工作效率容忍速度”作为指
2、标来确定其工艺参数，并通过成型物中心温度在线测量对配方及工艺参数的合理性进行验证。并在前人大量工作的基础上对VER拉挤工艺过程进行了数值模拟。通过用户委托产品验证，本文配方和工艺参数设计过程及结论对VER拉挤工艺具有一定的指导作用。1.模具温度设置采用前低后高对VER拉挤工艺来说是合理的，与VER固化过程的先快后慢相对应。2.每一树脂配方体系都有最佳成型温度区域，并不是越高越好，在某一温度范围内体系的反应速率并不是温度的增函数。3.为了提高VER的拉挤速度，固化剂的总量在UPR的基础上提高一个百分点是可行的。钴盐催化体系对提高生产效率很有帮助，但模具入口的冷却及适量阻聚剂的加入很有必要。4.本
3、文的拉挤配方及工艺参数对壁厚少于10mm的VER拉挤制品只要稍加调整可以采用。5.拉载模型的建立对选择拉挤机的工作参数具有一定的指导意义。目录第一章绪论课题来源及其意义国内外的研究现状及发展本文的工作重点第二章UPR拉挤工艺介绍及VER拉挤工艺预测UPR拉挤工艺介绍UPR拉挤工艺示意图主要原辅材料成型物在热模中的过程行为UPR拉挤工艺成败不等式关于拉挤速度的几个问题树脂在模具中的相对运动VER拉挤工艺预测VER分子结构及性能特点VER与UPR固化行为的比较VER拉挤工艺预测第三章VER拉挤工艺配方设计及其工艺参数VER拉挤配方设计引发体系的确定常用热固化引发剂引发剂活性的评价方法引发剂的选用复
4、合引发体系VER拉挤配方试验方案工艺参数的确定普通VER拉挤配方工艺参数的确定快速固化VER拉挤配方工艺参数的确定成型物中心温度在线测量试验设备试验结果配方及工艺参数的局限性及其优化方向第四章VER拉挤工艺模型拉挤工艺模型发展简介热化学模型VER拉挤工艺的反应动力学模型VER拉挤工艺的热传导方程VER拉挤工艺的系统方程VER拉挤工艺的拉载模型工艺过程中拉载的影响因素拉载表达式整体思路关于拉载表达式的几个问题拉载对工艺缺陷的响应第五章总结参考文献第一章绪论课题来源及其意义本课题旨在对树脂基复合材料拉挤工艺的技术与机理进行探讨。树脂基复合材料有多种成型方法，拉挤是其中自动化程度最高、产品质量最稳定
5、、原材料利用率最高的先进制造工艺。拉挤制品不但具有其它树脂基复合材料的共性，而且具有其独特的轴向性能和连续性能，从而在结构、防腐、电力、建筑、交通及体育用品等领域得到了广泛应用。复合材料的性能一般由其制造方法、结构形式、组成物构成等决定，对组成物来说，树脂基复合材料主要由树脂基体和增强材料两部分组成，在增强材料一定的情况下，树脂基体对复合材料的性能起着至关重要的作用。而乙烯基酯树脂具有优异的性能价格比，与增强材料间的界面作用能高，优良的断裂延伸率，以及其在耐腐蚀领域更是性能突出，因此将拉挤工艺与VER有机组合在一起将是一件有意义的工作。我国的拉挤工作者虽然在VER拉挤工艺中做了大量的实际工作，
6、但仅仅是在不饱和聚酯树脂拉挤工艺的基础上进行简单的“嫁接”，没有针对VER树脂的特殊性进行深入细致的个性研究，因此产品性能也就名不符实了。在拉挤工艺共性理论基础上，探索其固有个性，以提高我国VER拉挤工艺的整体水平和产品质量将是一个刻不容缓的问题。324344国内外的研究现状及发展树脂基复合材料拉挤工艺出现于50年代初期的美国，1956年MorrisonMoldedFiberGlass公司开始用拉挤工艺生产建筑型材并成为拉挤工艺发展的早期领导者8。70年代以后，拉挤复合材料制品和工艺逐步走向标准化、规范化。80年代至今其工艺和制品的应用领域得到了迅速的发展。我国对拉挤工艺的研究始于60年代中期
7、，北京玻璃钢研究设计院、武汉工业大学、哈尔滨玻璃钢研究所、上海玻璃钢研究所、秦皇岛耀华玻璃钢厂、西安绝缘材料厂等在这一领域做了大量的研究和应用开发工作，但基体主要集中在UPR和环氧树脂，而采用VER和酚醛树脂作为基体少有涉及。由于拉挤制品应用领域的不断扩大，环境对制品的性能价格比要求进一步提高，VER拉挤制品应运而生。从国内外复合材料刊物所发表的文献情况来看，对VER拉挤工艺研究论文少有发表，只是对VER的合成及其制品性能进行评价的论文较多。对拉挤工艺的共性问题，国外学者进行了大量的研究工作，现阶段的热点主要集中在对拉挤工艺模型的完善和发展及计算机技术的应用、拉挤产品的开发及性能研究、热塑性复
8、合材料拉挤工艺研究、拉挤工艺的技术改进研究等。客观地讲，现阶段我国的拉挤工艺技术水平还处于发达国家80年代初期的水平，由于没有专业的科研机构及大专院校的加盟，加之我国生产力水平及原辅材料的制约，故技术发展速度较慢，甚至于各企业在激烈的市场竞争中把生产过程中获得的一些实践经验都作为一种“技艺”而加以保密。因此提高我国的整体拉挤技术水平是一项紧迫而艰巨的任务。对拉挤工艺而言，提高生产效率、降低成本、充分发挥产品的性能将是研究工作的永恒主题，VER拉挤工艺的研究也不例外。本文的工作重点本文从实际出发，利用简单有效的试验手段对VER拉挤工艺进行研究，具体工作如下：1由于UPR和VER具有相似的固化机理
9、，故本文首先对UPR拉挤工艺进行了详尽的介绍，以求对拉挤工艺有比较完整的理解。2利用“特殊”SPI凝胶试验法，以表征凝胶状态时间参数t、峰值温度T及固化物状态为指标确定了VER拉挤配方的初型。3在利用“特殊”SPI凝胶试验法确定树脂配方体系的最佳成型温度区域的情况下，通过在线试验，以固化物的弯曲强度、外观状态及其中心部位的巴氏硬度为指标确定了工艺参数。4通过成型物中心温度的在线测量，对配方及工艺参数的合理性进行了验证。5在前人大量工作的基础上，对VER拉挤工艺过程进行了数值模拟，并对工艺过程中拉载对工艺缺陷的响应进行了分析并提出了解决缺陷的方案。第二章UPR拉挤工艺介绍及VER拉挤工艺预测UP
10、R拉挤工艺介绍在牵引力作用下，将浸渍树脂的增强材料连续通过加热模而使之固化成型的一种复合材料成型方法，我们叫拉挤。根据所用树脂基体不同，拉挤工艺分为热固性拉挤和热塑性拉挤，本文仅限于前者研究。在热固性拉挤工艺中又分为UPR拉挤、EPR拉挤、VER拉挤和PHR拉挤等。由于UPR和VER固化机理的相似之处，下面先介绍UPR拉挤工艺，以求对复合材料拉挤制造工艺有一个简单的认识，并为以后对VER拉挤工艺的研究打下基础。UPR拉挤工艺示意图主要原辅材料1099间苯：树脂类别：拉挤专用树脂牌号：1099产品类别：间苯技术指标：粘度：600mPaS(25条件下)胶凝时间：15min(25条件下)热变形温度：
11、120性能描述：弯曲强度高，绝缘性能好主要用途：制作玻璃钢门窗；各种玻璃钢拉挤型材；电力耐热绝缘型材1098树脂：树脂类别：拉挤专用树脂牌号：1098产品类别：间苯技术指标：粘度：700mPaS(25条件下)胶凝时间：15min(25条件下)热变形温度：110性能描述：弯曲强度高，耐腐蚀性能好树脂具有很高的活性，能够在很短的时间达到完全固化，含有间苯二甲酸，具有独特的耐腐蚀性和绝缘性以及较高的强度和非常好的韧性主要用途：格栅；各种玻璃钢拉挤型材；和化学环境下复合材料产品1096邻苯：树脂类别：拉挤专用树脂牌号：1096产品类别：邻苯技术指标：粘度：650mPaS(25条件下)胶凝时间：12mi
12、n(25条件下)热变形温度：80性能描述：刚性好，强度高,挤拉速度快.树脂后固化时间短，固化程度高，与填料有很好的浸润性。该树脂投入市场使用超过10年。主要用途：制作玻璃钢门窗，车厢板，手柄，格栅等对刚性有要求的各种玻璃钢拉挤型材高性能聚氨酯/玻纤复合材料青岛科技大学高分子科学与工程学院1、聚氨酯/玻纤复合材料简介近年来，聚氨酯树脂以其韧性好、固化快、无苯乙烯烟雾等优点使其复合材料脱颖而出。随着人们对聚氨酯成型技术的掌握和在控制其反应性以延长其适用期方面的进步，聚氨酯已进入长期由不饱和聚酯和乙烯基酯树脂主宰的复合材料领域。在过去，聚氨酯复合材料主要是用结构反应注射法成型的汽车内饰件和外部件，如
13、皮卡车箱、车底板、行李架、内门板等。然而在近几年中，聚氨酯复合材料发展了拉挤、缠绕、真空灌注和长纤维喷射等技术，主要用不发泡的聚氨酯复合材料来制造窗框、浴缸、电灯杆和卡车、越野车的大型部件等。聚氨酯拉挤聚氨酯拉挤一般具有低粘度、中度至高度反应性、良好的冲击强度和韧性以及短梁剪切性能。与其他材料相比，用聚氨酯拉挤可产生多种效益。它可以提高制品中玻璃纤维含量而使制品强度大大提高。例如，用玻璃纤维与聚氨酯树脂拉挤窗框，所得窗框的强度比PVC窗框高8倍，其导电性比铝低40倍，因而绝缘性能好得多。同时，因为聚氨酯拉挤窗框的脆性更小，它们不会开裂而经久耐用。高性能聚氨酯/玻璃纤维复合材料是一种以高硬度聚氨
14、酯弹性体为基体材料,玻璃行为为增强材料,采用连续拉挤工艺生产的一种具有高强度、高模量、轻质高分子复合材料。聚氨酯拉挤技术的产品不仅比传统材料具有更高的强度、更好的隔热保温效果，而且更轻质环保。其应用领域十分宽广，从最初的华丽浴缸，到冲浪和滑雪板，再到今天的窗框、集装箱地板等创新应用，聚氨酯复合材料已融入了我们日常生活的方方面面。据报道，在过去的几年中，中国对于复合材料的需求已呈现逐步增长的态势。复合材料是一种高科技材料，是将几种材料的特性整合成为一种具有卓越新性能的全方位解决方案。正是因为材料的独特性能，比如轻质、高强度和刚性、以及能够帮助实现更高的成本效率和生态责任，所以聚氨酯复合材料已备受
15、各行业的关注。尤其是在建筑和运输行业，创新的技术与应用，更是备受瞩目。2、聚氨酯/玻纤复合材料性能特点经过数年开发，国外聚氨酯拉挤成型已实现商业化。在聚氨酯拉挤过程中，可以使用更多的增强纤维，使制品强度大大增高。同时，由于聚氨酯本身优异的冲击强度、拉伸强度和层间剪切强度，制品可制得更薄更轻。例如，可用更少的连续原丝毡而更多的无捻粗纱来制得更薄的工字梁，使工字梁的厚度从减少到，同时保持其纵向刚度不变。这样,制品就减少了13%重量和7%成本。另外，由于拉挤聚氨酯制品脆性更小，从而可用常规方式装配而不开裂和破碎。具体看，采用聚氨酯拉挤技术，有以下几方面的明显优点。(1)用传统树脂拉挤某些型材时，可能要求使用多达4
