連續(xù)纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料的拉擠成型技術(shù)
01拉擠成型工藝
拉擠成型始于20世紀(jì)50年代，目前仍處于高速發(fā)展階段，是一種將浸漬的連續(xù)纖維在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地大規(guī)模生產(chǎn)各種截面尺寸不變線性型材的成型工藝。
連續(xù)纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料的拉擠工藝流程圖聚氨酯樹脂體系應(yīng)用于拉擠成型工藝，具有成型周期短、生產(chǎn)效率高、無苯乙烯揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，這使聚氨酯拉擠制品成為研發(fā)熱點(diǎn)。經(jīng)過數(shù)年開發(fā)，聚氨酯拉擠成型已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，國內(nèi)外已出現(xiàn)拉擠制品專用的聚氨酯樹脂體系。
02拉擠成型工藝的優(yōu)點(diǎn)
連續(xù)纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料采用拉擠工藝成型，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①常使用玻纖無捻粗紗而非玻纖氈。降低了成本，還避免了因玻纖氈易破碎而影響生產(chǎn)。
②無需更換原有的拉擠設(shè)備，拉擠系統(tǒng)裝配簡單經(jīng)濟(jì)。
③纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)60%~90%，浸膠在張力下進(jìn)行，可充分發(fā)揮纖維的作用，制品強(qiáng)度更高。
④生產(chǎn)過程連續(xù)，長度可任意切割。
⑤生產(chǎn)過程可完全自動(dòng)化控制，生產(chǎn)效率高。克勞斯瑪菲集團(tuán)新的iPul拉擠系統(tǒng)已將生產(chǎn)速度從通常的0.5~1.5m/min提高到大約3m/min（實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)），為拉擠成型技術(shù)開辟了全新的市場。3.拉擠成型復(fù)合材料的性能特點(diǎn)
03拉擠成型復(fù)合材料的性能特點(diǎn)
在連續(xù)纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料拉擠成型過程中，可使用更多的增強(qiáng)纖維，使制品強(qiáng)度大幅提高，樹脂和纖維在性能上形成良好的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此，以聚氨酯樹脂為基體，采用拉擠成型工藝生產(chǎn)的纖維增強(qiáng)材料，具有如下性能和特點(diǎn)：
①輕質(zhì)高強(qiáng)以拉擠工藝制備的聚氨酯附框?yàn)槔?，其中無需支撐骨架便具有優(yōu)異的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度和比強(qiáng)度等性能是PVC（聚氯乙烯）塑料門窗的10倍以上，遠(yuǎn)大于鋁合金與鋼，而密度僅有鋼材密度的1/4，鋁合金密度的1/2。拉擠成型的纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料的性能見表。
②耐腐蝕性良好玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料在室溫條件下，具有良好的耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高濃度鹽的特性，濕熱老化試驗(yàn)中其力學(xué)性能損失小于3%，具有良好的耐老化性能。而且，用作建筑材料時(shí)可與建筑物同壽，表面不需做處理，對(duì)水泥漿等在堿性或酸性環(huán)境下有較強(qiáng)的耐腐蝕能力。
③尺寸穩(wěn)定性好連續(xù)纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料的線性收縮率小于0.2%，與設(shè)計(jì)尺寸的偏差很小。此外，以拉擠工藝成型的聚氨酯復(fù)合材料門窗，線性膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于鋁合金和PVC塑料，而與建筑墻體接近，有效地避免了由于熱脹冷縮引起的裂縫出現(xiàn)，提高了密封性和保溫性能。
④可設(shè)計(jì)性強(qiáng)連續(xù)纖維聚氨酯拉擠成型中高的纖維含量賦予復(fù)合材料優(yōu)異的機(jī)械性能，優(yōu)選的纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%~90%。聚氨酯樹脂的性能具有較強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，不同原料配方及助劑所得制品的性能也不同。
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