复合材料闭模工艺有机过氧化物的应用选择

树脂传递工艺(RTM)是快速的,液体树脂按照设计或在压力下进入闭合模具的过程。RTM工艺用于制造加强热固性树脂基复合材料,可用于室温或高温固化。RTM比起开模工艺有着以下优势,您将得到更高的生产效率,更好的外观重现性,在生产场所可以减少苯乙烯挥发量和增加产品树脂含量。

通过使用不同的 RTM 工艺可以生产不同的产品类型:

  • 汽车和卡车的箱板及发动机罩
  • 浴盆和淋浴部件
  • 休闲汽车部件
  • 船体

工序

含有引发剂的树脂体系注入到含有预成型的强化材料的模具中。用于 RTM 的树脂可以是不饱和聚酯,乙烯基酯和丙烯酸树脂,树脂的选用取决于产品所需的物理和化学性能。固化之后,可以从模具中取出复合材料。

在所有的 RTM 工序中的基本步骤是:

  • 模具清洗和准备
  • 胶衣应用和固化(如有必要)
  • 在模具上的加固材料
  • 模具关闭
  • 树脂混合,并转移到模具
  • 固化
  • 脱模
  • 修剪

此手册中,我们根据模具的类型和传输树脂方式划分了 RTM 的三种不同的类型 。

1.标准RTM工艺

  • 刚性、金属模具
  • 高压注射
  • 快速注射时间
  • 承受高放热温度
  • 高生产率,500 – 5000个部件/年
  • 经常加热或有温度控制的模具
  • 通常用于生产表面高光洁度的零件,如A类表面

因此,固化剂应具备:1)快速凝胶+带一些安全余量,2)最快的固化,3)高放热峰以激活LP添加剂。

2. 轻型RTM

  • 通常使用低压力和真空注入模具
  • 玻璃纤维增强塑料GRP模具
  • 相对快的注射速度
  • 模具对高放热峰敏感
  • 没有或有限的模具温度控制
  • 100 – 1000件/年的生产率

固化剂应具备:1)正常或短凝胶时间+带一些安全余量,2) 固化速度快,3) 可控的放热峰

3. 真空箔注入/真空袋

  • GRP阴模
  • 箔或者真空袋做阳模
  • 模具对高放热温度敏感
  • 大模具与长注射时间
  • 使用真空把树脂注入模具
  • 单个的层压制品厚度可从2-3毫米到20-30毫米
  • 低生产率

因此,固化剂应具备:1) 较长的凝胶时间+高的安全系数,2) 适度的固化时间来减少拉伤和收缩,3) 降低放热峰和 4) 给予薄的部位及厚的部位同样好的固化效果。

固化系统

1. 环境温度

用于RTM工艺的固化系统应在环境温度20-40℃下进行,和开模工艺的温度没有多少区别。主要固化系统应该具有以下特征:

  • 过氧化酮类产品,即过氧化甲乙酮(MEKP),乙酰丙酮过氧化氢(AAP)或混合物,通过加钴类促进剂+辅助促进剂或抑制剂来调整凝胶和固化时间。
  • 过氧化苯甲酰(BPO)+芳香胺促进剂+辅助抑制剂。
  • 过氧化氢异丙苯(CHP)或MEKP和AAP的混合物 +钴类促进剂+辅助促进剂或抑制剂。

对于制作厚铺层或树脂含量比较高时,固化时的放热峰会较高,过高的放热峰能带来拉伤、收缩或变形等问题。更糟的是,如果模具是复合材料制成的话,高放热峰将损坏模具。在这种情况下,应使用低放热峰引发剂如MEKP/CHP混合产品或AAP/CHP混合产品。

2. 高温

RTM流程在40-80℃的高温条件下,主要用于制造汽车部件并且需要改善表面性能的工艺。树脂使用的大多是低收缩或低活性的RTM树脂。当过氧化酮化合物,如MEKP或AAP,与钴类促进剂一起在高温下使用,它们往往分解速度非常迅速,这常常导致树脂固化不完全。因此树脂中会含有很多的残留苯乙烯。

在高温下,RTM 工艺最好使用双引发剂,如过氧化酮化合物和过酸酯的组合。因此,您会得到高的固化度及低含量的残留苯乙烯。尽管如此,您仍然需要钴类促进剂来激活固化。同样重要的是,还要确保有足够热量来激活过酸酯。 在选择一种固化剂之前,您需要知道以下原料数据和工艺参数:

  • 树脂类型,包括胶化时间、固化时间和流变学特性
  • 促进剂体系(如果树脂没有预促进)
  • 成型温度
  • 模具的材料(金属或复合材料)
  • 颜料
  • 层铺厚度、增强材料和/或芯材
  • 填料含量
  • 产品所需达到的物理和力学性能,包括尺寸的重复再现性、收缩和表面处理
  • 填充模具、浸润增强材料和并排出空气所需时间
  • 充分固化部件让其成型所需的时间。
  • 不要混淆“凝胶时间”与工作时间的概念。理想情况下,需要充足时间来完成工作,然后快速固化和脱模。

Andonox/Norox 用于闭模工艺的固化剂

建议选择适当的固化剂,以优化树脂性能,达到预期效果。

固化剂对比

备注:

  • (UP不饱和聚酯树脂)和(VE乙烯基聚酯树脂)代表其他可能的用途。GT =凝胶时间。PE =放热峰温度
  • 低过氧化氢含量的过氧化甲乙酮(MEKP)有更长的工作时间,更适用于薄型材料。
  • 混合有MEKP或APP的CHP通常会给予更长的操作时间、较低的放热峰温度,但达到更好的固化效果需要24小时,是厚截面产品的最佳固化剂。
  • L40LV可用于输送泵和直接注入系统。
  • MEC比标准MEKP更易与树脂互溶,因此更容易混合,可用短管直接注入。 在具有计量和抽吸装置的前提下,可提供稀释后的产品。

固化特性

下面的所有数据都是用中等活性的邻苯聚酯树脂+1.0%钴类促进剂(1%钴含量)在 21°C 的条件下进行的测试。

固化剂 ANDONOX/NOROX 1,0% 剂量 凝胶时间/分钟 到达放热峰时间 /分钟 放热峰温度 / ℃
MEKP-925H 41 59 43
MCP 37 79 28
MCP-75 23 70 31
MEKP-9H 20 62 47
MCP-99 12 51 35
KP-9 11 48 46
KP-100 8 45 58
MEC 13 49 77
KPM 9 34 110
PD-40 8 17 147
750 10 25 131
SHP-90 8 17 155

1.在环境温度下的 RTM 工艺

固化剂曲线

2.真空箔注入

固化剂放热曲线

3.高温下的 RTM 工艺

闭模固化剂
(91)

猜您喜欢

  • RTM 或 LRTM 成型的每平方英尺材料成本是多少?

    影响任何成型工艺的材料成本的因素都有很多。通常,RTM 和 LRTM 成型件的横截面厚度为 1/8 英寸,玻璃纤维增强的重量百分比为 30%,其余 70% 的成型重量是树脂。根据上述值,RTM 或 LRTM 成型件的每平方英尺材料成本为 1.70 美元。需要高表面质量的应用,如汽车A级或需要高机械强度的应用,对于满足其应用所需的优质材料来说,成本会更高。

    2023-11-12
    3.0K00
  • 玻璃钢模压成型用什么树脂最多?

    在玻璃钢模压成型中,常用的树脂是不饱和聚酯树脂(Un饱和聚酯树脂,UPR)。不饱和聚酯树脂是最常见和广泛应用于玻璃钢制造的树脂类型之一。 不饱和聚酯树脂在模压成型中的应用有以下几个原因: 需要注意的是,具体的模压成型工艺和应用要求可能会导致对树脂的进一步调整和添加其他辅助剂,以满足特定的性能要求。因此,在实际应用中,根据具体情况和需求,可能会对不饱和聚酯树脂…

    2023-09-06
    8.9K00
  • 每个班次可以成型多少个RTM零件?

    以 8 小时轮班计算,RTM 工艺通常预计每班平均生产 10 到 12 个成型品,而 LRTM 工艺预计每班生产 4 到 6 个成型件。这是基于使用非加热模具的凝胶涂层表面的典型成型应用。RTM 工艺 当使用液压机时,加热模具有 5 个可更换的模具蒙皮(每个模具蒙皮同时进行),成型 34 平方英尺的一部分,在持续生产的基础上,每班生产超过 40 个成型件。L…

    2023-11-12
    2.9K00
  • 芯材可以模压成 RTM 和 LRTM 成型件吗?

    是的,将木材或泡沫芯模制成零件是很常见的。RTM 工艺具有更高的注射压力,将低密度泡沫材料限制在通常至少为每立方英尺 5 磅。在 LRTM 和 ZIP RTM 成型工艺中,真空辅助的低型腔压力的优势允许使用低至每立方英尺 2.3 磅的型芯密度。但是,应该注意的是,在每种情况下都使用内核;该芯材与成型工具的配合精度是成型工艺一致性和产品质量可重复性的关键因素。

    2023-11-12
    2.9K00
  • rtm零件可以模制成“锁模”形状吗?

    是的,但是RTM或LRTM的封闭成型工艺需要上半模和下半模,可以将一个模半模安装到另一个模中。为了使模具闭合,零件形状必须允许模具两半在拉伸线上没有“模具锁定”的情况下打开和关闭。为了在使用 RTM 或 LRTM 工艺时模制具有模具锁定形状的零件,需要在模具中添加松动的嵌件,这些嵌件可以在成型周期后移除,但允许模具闭合和打开。

    2023-11-12
    2.8K00
  • 复合材料闭模工艺的优势有哪些?

    诸如轻质树脂传递模塑 (LRTM)、可重复使用袋模塑 (RSBM) 和真空灌注工艺 (VIP) 等闭模工艺用于以较低的成本生产各种应用的精密零件。与开模工艺相比,闭模技术具有以下优势: 闭模工艺举例:轻质树脂传递模塑 (LRTM)、可重复使用袋模塑和真空灌注工艺 (VIP)。

    2022-08-14
    8.8K00
  • 复合材料的闭模成型

    存在三种类型的复合材料制造工艺:开放成型、封闭成型和浇铸聚合物成型。这些成型类别中有多种加工方法,每种都有自己的优点。今天我们将讨论封闭成型。 什么是闭模成型? 闭式成型是指复合材料在真空袋或双面模具内加工和固化,与大气隔绝。两种情况可以考虑闭式成型:第一,如果需要双面饰面;其次,如果需要高产量。这些过程通常是自动化的,需要特殊设备,因此它们主要用于生产大量…

    2023-01-02
    6.1K00
  • 轻型 RTM/LRTM工艺-低成本的替代品在封闭成型行业中处于领先地位

    用于纤维增强复合材料的RTM Light工艺(也称为LRTM、ECO、真空成型、VARTM)最近已成为中小批量应用中最受欢迎的封闭成型工艺。这项领先技术现在已经取代了以前的“传统或传统RTM”工艺,适用于大多数典型的船舶、汽车、工业和医疗复合材料成型应用,这些应用需要两个精加工面和紧密的尺寸公差。 LRTM模具准备注射与以前的传统RTM工艺相比,最近LRTM…

    2023-11-12
    3.0K00
分享本页
返回顶部