酚醛拉擠工藝所遇到的問題

  在聚酯樹脂拉擠成型工藝中,由于采用了活性稀釋劑苯乙烯,它本身可起到交聯劑的作用,因而在拉擠成型模內不會產生揮發性的物質。但酚醛樹脂是一種縮聚樹脂,在樹脂鏈增長或交聯過程中,將會產生出水分子。由于拉擠成型模腔溫度,經常在 100℃以上,因而酚醛樹脂固化過程中,將會發生什么現象,水分子如何排出,這是酚醛拉擠工藝,先遇到的一個需要解決的技術關鍵問題。
  1、酚醛縮聚反應放出水分,對拉擠工藝所產生的影響問題
  早在八十年代初期,歐洲一些酚醛生產廠商就開始研制酸催化的酚醛樹脂,其固化溫度約為30℃-80℃,大大降低原來酚醛樹脂所需130℃-180℃的固化溫度,從此開始了酚醛拉擠工藝的研究和試制過程。
  這種酸催化的酚醛樹脂,可較好地應用于手糊、噴射、低壓模塑、RTM和纖維纏繞等成型工藝方法,其制品具有良好的防火性能,發煙霧量少,以及毒性低等優異性能。 經過拉擠工藝的實際試驗,酸催化酚醛樹脂在低溫固化情況下,其結果卻與設想的完全相反,具體表現在:一是放出的水份量,要高于高溫酚醛體系的水份量;二是根據實測性能結果,放出的水份并不產生對拉擠工藝的“破壞”作用,反而卻使其制品的某些性能有所改善。
  另外,高強固化酚醛體系縮聚脫水,在 100℃以上時會變成水蒸汽,它是否會對拉擠工藝帶來什么不利的影響?因此能否在 100℃溫度以下,利用酸催化劑拉擠酚醛樹脂,以避免脫出水份的沸騰現象。 針對這些問題,有人也曾做過酚醛的固化試驗,發現在低于 100℃溫度下,在不到 1米長的成型模內,酚醛樹脂完全固化是不可能的。而對于高溫固化酚醛體系,由于拉擠成型模腔的內壓力很高,因而水的沸點也將超過 100℃,將達到110 ℃,甚至更高。在早期制作酚醛拉擠桿時,發現在玻璃鋼桿出模時,只有在模具的尾端才冒出水蒸氣。
  2、酸催化酚醛拉擠模具的耐腐蝕問題
  在酚醛拉擠成型工藝的工業化生產中,先遇到的一個問題,是模具的耐酸腐蝕問題。在生產實踐中,往往只需經過幾個小時以后,鍍鉻表面層就會遭到酸性的腐蝕,從工具鋼的表面剝落下來。有人企圖通過在酚醛樹脂內,加入合適的內脫模劑,以解決模具的耐腐蝕問題。但試驗結果發現,使用內脫模劑后,鉻層與工具鋼模具仍然會剝離下來,僅僅是剝離的時間延長一些而已。
  3、高溫固化酚醛樹脂的固化及高粘度問題
  為避免酸催化酚醛樹脂對模具的腐蝕問題,有人曾對高溫固化酚醛樹脂用于拉擠工藝作過試驗。 有些酚醛樹脂,在130℃-150℃溫度下就能很快地固化。例如砂紙用的樹脂層,在130℃溫度下經過5-6分鐘即可固化。酸催化酚醛樹脂的拉擠溫度約為180℃,根據固化溫度上升10℃,固化時間就可以縮短一半的經驗規律,130℃6分鐘固化的樹脂,在180℃溫度下就只需幾秒鐘即可完成固化。因而拉擠成型工藝,采用高溫固化的酚醛樹脂完全是有可能的。
  通常,高溫固化酚醛樹脂的粘度較高,約為4000-6000cP。若為改善制品表面質量,需加入填料,粘度還會增大,這將會對拉擠工藝帶來不利的影響。
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