玻纤非织造基材加工技术及酚醛树脂的复合固化成型工艺

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玻璃纤维为原料,采用针刺非织造加工技术生产得到的针刺基布已广泛使用于生产建设的各个领域,水溶性酚醛除具备传统酚醛树脂所具有的优良特性外,更是对环境友好。以玻璃纤维针刺毡布为基材,水溶性酚醛树脂为粘合剂的复合型板材具有强度高、质量轻、发烟发毒小、不燃等优良特性,在国外开始使用于高速列车的墙体装饰材料。本论文根据合作单位伟成公司提供的样品,设计开发生产此种板材的工艺。  从了解玻纤基材的加工技术入手,产品开发过程中发现最难的是使玻璃纤维基材与水溶性酚醛树脂产生良好的结合,故采用了去除玻纤加工油剂的方法,实验后发现传统的洗洁精具有最好的去除油剂的效果。  本实验采用了两种固化成型的方法,一种是硫化机加热成型,另一中是VARTM真空辅助树脂传递成型,硫化机加热实验为VARTM工艺提供可操作的工艺参数。在确定了最佳的基材与树脂质量比(1∶5)后,接着探索了成型的最低温度和时间的组合,在加入“乌洛托品”后,硫化机成型的最低温度和最短时间组合是130°和50min。将此参数应用到VARTM工艺上,发现VARTM工艺在实际操作中将消耗比硫化机成型更多的树脂和需要更长的成型时间。  最后将两种成型的材料进行比较,硫化机成型的材料在拉伸和弯曲测试中纵、横向强力均大于VARTM工艺得到的材料,但VARTM工艺拥有更好的树脂结合情况,外观品质要优于硫化机成型,两种加工方法得到的板材均具有发烟发毒低,不燃的燃烧特性。  论文的创新点主要有:一是采用了去除油剂的方法来提高玻璃纤维毡布与水溶性酚醛树脂的结合度。二是发现“乌洛托品”的加入能够降低成型的温度,这为VARTM工艺提供了可能。三是采用硫化机成型的工艺参数来为VARTM工艺提供参考,增加了可操作性。  由于是初步探索,最终得到的材料在外观品质上与伟成公司提供的样品仍有差距,表现在制得的样品手感偏硬、颜色偏黑,更加完善的实验方案有待进一步探索。
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