本發明涉及環氧樹脂復合材料生產領域,特別是一種環氧樹脂復合材料板材的快速拉擠成型方法。
背景技術:
我們知道,現有的拉擠樹脂包括不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環氧樹脂等,一般用不飽和聚酯樹脂和乙烯基樹脂拉擠復合材料板材的生產速度較快,而用環氧樹脂拉擠復合材料板材的生產速度一般≤0.3m/min,生產效率較低,因此如何快速、穩定、連續地生產復合材料板材成為一項亟待解決的問題。
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種環氧樹脂復合材料板材的快速拉擠成型方法,生產方法易于標準化,產品生產效率高,質量穩定,適合批量連續化生產。
本發明解決上述技術問題采用的技術方案是:一種環氧樹脂復合材料板材的快速拉擠成型方法,包括下列步驟:
(1)準備拉擠成型模具,并固定在拉擠機模具固定架上;
(2)將紗架上的纖維依次通過集紗板、分層紗板、浸膠槽、預成型模、成型模具,并引入牽引裝置;
(3)成型模具按溫度參數要求進行升溫;
(4)按樹脂配比將樹脂、固化劑、促進劑、脫模劑以及其它助劑混合并攪拌均勻;
(5)等成型模具溫度均衡后,將配好的樹脂加入浸膠槽,開始板材拉擠作業;
(6)纖維分多層通過浸膠槽浸膠,浸膠后經擠膠輥逐級擠膠,兩側的玻璃紗和上脫模布、下脫模布隨纖維一起進入成型模具;
(7)成型后的板材經冷卻風箱冷卻降溫后,進入牽引裝置和收卷裝置,成為復合材料板材成品。
本發明還可通過如下措施來實現:所述的固化劑優選為液體酸酐固化劑,促進劑優選為叔胺類促進劑,脫模劑優選為環氧型脫模劑。樹脂配比按重量百分比計為環氧樹脂:固化劑:促進劑:脫模劑=100:100~110:1.0~2.0:1.5~2.5。所述的浸膠槽內的浸膠輥可分為2~6層,保證纖維充分浸潤,纖維浸膠后通過擠膠輥、預成型模逐級擠膠,擠膠輥、預成型模分為2~6道,以充分降低入模前濕紗的含膠量,并保證纖維分布均勻。所述的成型模具長度為800~1500mm,控制成型模具三區或四區固化溫度和后固化烘箱溫度,來保證板材固化度≥95%,層間剪切強度≥52MPa,三區或四區固化溫度控制在160~200℃,后固化溫度控制在140~180℃。所述的冷卻風箱為平流式或垂流式,長度尺寸為1~2m,保證板材出模后快速冷卻。所述的牽引裝置采用履帶式牽引機來保證板材拉擠連續平穩,拉擠速度保證在0.4~0.6m/min。所述的兩側的玻璃紗數量為每側至少1根。所述的上脫模布、下脫模布材質為尼龍或聚酯。
本發明的有益效果是,生產方法易于標準化,產品生產效率高,質量穩定,適合批量連續化生產。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1為本發明的工藝流程圖,也是一種實施例的示意圖。
圖中,1.紗架,2.集紗板,3.分層紗板,4.浸膠槽,5.上脫模布,6.擠膠輥,7.下脫模布,8.預成型模,9.成型模具,10.牽引裝置,11.收卷裝置。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的描述:
碳纖維/環氧樹脂復合材料板材(截面寬度80mm,厚度4mm,纖維體積含量60%),其快速拉擠成型工藝包括以下步驟:
(1)準備長度為1000mm的拉擠成型模具9,并固定在拉擠機模具固定架上;
(2)根據板材要求計算所需的碳纖維根數,為108根48K碳纖維;
(3)將108根碳纖維安裝在紗架1上,并依次通過集紗板2、分層紗板3、浸膠槽4、預成型模8、成型模具9,并引入牽引裝置10;
(4)成型模具9三區溫度按160℃、170℃、180℃要求設定并升溫,后固化溫度設定為140℃;
(5)將樹脂、固化劑、促進劑、脫模劑按100:100:1.5:2.5混合并攪拌均勻;
(6)等成型模具9溫度均衡后,將配好的樹脂加入浸膠槽4,纖維分兩層浸膠,拉擠速度設定為0.5m/min;
(7)碳纖維浸膠后通過擠膠輥6、預成型模8四道逐級擠膠,充分降低入模前濕紗的含膠量,并保證纖維分布均勻,兩側各2根玻璃紗和尼龍上脫模布5、尼龍下脫模布7隨纖維一起進入成型模具9;
(8) 冷卻風箱為平流式或垂流式,長度尺寸為1m,溫度設定為30℃,保證板材出模后快速冷卻;
(9)成型后的板材經冷卻風箱冷卻降溫后,進入牽引裝置10和收卷裝置11,成為復合材料板材成品。所述的牽引裝置10采用履帶式牽引機來保證板材拉擠連續平穩,拉擠速度保證在0.4~0.6m/min。