【PU】聚氨酯拉擠工藝介紹及常見的制品和應(yīng)用
拉擠工藝是一種連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合材料型材的方法,它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續(xù)增強(qiáng)材料,例如聚脂表面氈等,進(jìn)行樹脂浸漬,然后通過保持一定截面形狀的成型模具,并使其在模內(nèi)固化成型后連續(xù)出模,由此形成拉擠制品的一種自動化生產(chǎn)工藝。
利用拉擠工藝生產(chǎn)的制品拉伸強(qiáng)度高于常見的鋼和鋁等金屬材料,而材質(zhì)本身又具有良好的耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施、新能源、交通工具、電工電氣、化工、海洋、船艇及眾多其他工業(yè)和民用領(lǐng)域。
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拉擠成型工藝流程
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拉擠成型工藝如下圖所以,可以分為玻璃纖維粗紗排布 -- 浸膠 -- 預(yù)成型 -- 擠壓固化 -- 牽引 -- 切割 -- 幾個階段。

拉擠成型復(fù)合材料可以采用多種樹脂基體,近幾年來,由于聚氨酯樹脂的諸多優(yōu)勢,市場份額迅速上升。玻纖增強(qiáng)聚氨酯拉擠復(fù)合材料的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:
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1)?纖維含量高,重量含量可輕松達(dá)到80%以上。纖維結(jié)構(gòu)簡單,型材性能優(yōu)越,減少甚至省去了了纖維氈或布的使用,大大簡化了生產(chǎn),提高了效率。
2)?可生產(chǎn)復(fù)雜截面、薄壁的型材而不開裂。
3)?型材表面光滑,材料性能品質(zhì)穩(wěn)定可靠。
4)?閉模生產(chǎn)工藝:密閉回路混料、浸潤。樹脂的配比、輸送、混合以及浸透產(chǎn)品在密閉的管路中進(jìn)行,不與環(huán)境接觸,既避免了環(huán)境中粉塵、濕氣等對產(chǎn)品的影響。
5)?清潔環(huán)保生產(chǎn):聚氨酯樹脂中不含苯乙烯,生產(chǎn)場所沒有刺激性氣味,最大限度地減少了對環(huán)境和工人健康的影響。
6)?全自動化生產(chǎn)。原料配比、混合、輸送、纖維浸透、牽引、型材固化成型、切割等所有工序均由自動控制的設(shè)備完成,保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
玻纖增強(qiáng)聚氨酯型材典型力學(xué)性能

聚氨酯拉擠成型制品包括各種桿棒、平板、空心管及型材,在市場上有廣泛應(yīng)用。
1.?門窗型材
高隔熱性:聚氨酯拉擠復(fù)合型材和實木、PVC一樣,擁有很低的導(dǎo)熱系數(shù),室溫下為0.34 W/m?K,只有鋁合金的約1/700,是優(yōu)良的絕熱材料。
低熱膨脹:聚氨酯拉擠復(fù)合型材的線性熱膨脹系數(shù)約為7×10-6/K,遠(yuǎn)低于鋁合金,與墻體的線性熱膨脹系數(shù)相近;因此,在溫度變化時,聚氨酯拉擠復(fù)合型材的框體不會與墻體產(chǎn)生縫隙,密封性良好,同時保證了整窗在溫差較大的環(huán)境下的隔熱性。
耐腐蝕:聚氨酯拉擠復(fù)合型材型材對大部分酸、堿、鹽、有機(jī)物,以及海水、潮濕空氣都有很強(qiáng)的抗蝕力;而且不銹不朽,耐腐蝕性能優(yōu)于其他材質(zhì)門窗型材。尤其適用于沿海、有腐蝕性的以及一般潮濕場所。
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2.?風(fēng)電葉片主梁?
采用拉擠片材制作葉片大梁,其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:
·?力學(xué)性能
·?與真空灌注工藝相比,拉擠更具備工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢
·?高玻纖含量
·?纖維在復(fù)合材料中的排布更加均勻
· 減少生產(chǎn)過程中的風(fēng)險因素 ?
·?拉擠片材在入模之前可以預(yù)先檢驗,盡量較少缺陷
·?拉擠工藝過程可以盡量降低人為因素的影響和干擾
·?縮短占模時間
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3.?電纜橋架
歷史上較多采用不飽和聚酯,但現(xiàn)在基本上已經(jīng)切換為聚氨酯拉擠。聚氨酯拉擠橋架在現(xiàn)場施工方便程度上,以及使用期限上均占有優(yōu)勢;
聚氨酯橋架具有高強(qiáng)的拉伸特性、抗沖擊性和耐腐蝕性。與不飽和聚酯樹脂相比,聚氨酯全面提高了產(chǎn)品的物理性能、強(qiáng)度和剛度。
拉擠速度快,生產(chǎn)效率高。
聚氨酯產(chǎn)品具有優(yōu)異的韌性,經(jīng)加工和沖切的邊緣顯現(xiàn)極少甚至沒有微裂紋,表面細(xì)膩光滑,鋼性強(qiáng),孔隙率低,有利于后道加工如鉆孔、機(jī)械加工和裝配等作業(yè)。
不含溶劑苯乙烯(有毒化學(xué)物),生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生溶劑揮發(fā),無苯乙烯體排放。
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4.?托盤
由于聚氨酯復(fù)合材料韌性,其耐沖擊及抗剪切強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)材料,托盤的使用壽命可比傳統(tǒng)木質(zhì)托盤耐用20倍。聚氨酯拉擠托盤循環(huán)使用壽命長,單次循環(huán)成本低,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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5.?集裝箱地板
與傳統(tǒng)的以木質(zhì)為基礎(chǔ)的材料相比,使用聚氨酯擠拉工藝的材料,重量會減輕22%,降低整船整車集裝箱的油耗和運輸成本。在輕質(zhì)的同時,又保持了足夠的堅韌性能,這一特性也降低了維護(hù)成本,增加了集裝箱的使用壽命。傳統(tǒng)集裝箱木地板使用壽命只有5~10年,而聚氨酯拉擠地板的使用壽命可超過20年。其特別的性能有:
·?低重量,可降低運輸中的能源消耗
·?耐用性強(qiáng)(水、油、異味、微生物)
·?增加貨柜容器的使用壽命
·?可重復(fù)使用和回收的地板
6.?復(fù)合材料太陽能邊框
一直以來,光伏電站使用的是傳統(tǒng)金屬邊框組件,而傳統(tǒng)金屬邊框長期在高壓的作用下,會出現(xiàn)PID效應(yīng),導(dǎo)致組件致命的功率衰減,發(fā)電量極度下降,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此,行業(yè)內(nèi)進(jìn)行了一輪又一輪的嘗試,研發(fā)降低發(fā)生PID效應(yīng)風(fēng)險的解決方案,非金屬邊框也許是一個很好的解決方法。非金屬太陽能組件邊框的優(yōu)勢:
·?非金屬復(fù)合材料絕緣邊框給組件帶來極佳的系統(tǒng)級抗PID性能
·?保留傳統(tǒng)邊框體系便利以及可靠的安裝特性
·?絕緣邊框無需接地
·?適用于各種高要求的組件系統(tǒng),以及高電壓系統(tǒng)出處:節(jié)選自科思創(chuàng)
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