科思创聚氨酯拉挤树脂方案,解锁多领域应用的无限可能

2021-06-18 08:56:50 来源:科思创 阅读量:17713 评论
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  【塑料机械网 技术学堂拉挤工艺是一种连续生产复合材料型材的方法,它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其他连续增强材料,例如聚酯表面毡等,进行树脂浸渍,然后通过保持一定截面形状的成型模具,并使其在模内固化成型后连续出模,由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。
 
  利用拉挤工艺生产的制品拉伸强度高于常见的钢和铝等金属材料,而材质本身又具有良好的耐腐蚀性能,广泛应用于基础设施、新能源、交通工具、电工电气、化工、海洋、船艇及众多其他工业和民用领域。
 
  拉挤成型工艺流程
 
  拉挤成型工艺如下图所示,可以分为玻璃纤维粗纱排布——浸胶——预成型——挤压固化——牵引——切割几个阶段。
 
  拉挤成型复合材料可以采用多种树脂基体,近几年来,由于聚氨酯树脂的诸多优势,市场份额迅速上升。玻纤增强聚氨酯拉挤复合材料的主要优势体现在以下几个方面:
 
  1)纤维含量高:重量含量可轻松达到 80 %以上,纤维结构简单,型材性能优越,减少甚至省去了纤维毡或布的使用,大大简化了生产,提高了效率。
 
  2) 可生产复杂截面、薄壁的型材而不开裂。
 
  3) 型材表面光滑,材料性能品质稳定可靠。
 
  4) 闭模生产工艺:密闭回路混料、浸润。树脂的配比、输送、混合以及浸透产品在密闭的管路中进行,不与环境接触,避免了环境中粉尘、湿气等对产品的影响。
 
  5) 清洁环保生产:聚氨酯树脂中不含苯乙烯,生产场所没有刺激性气味,最大限度地减少了对环境和工人健康的影响。
 
  6)全自动化生产:原料配比、混合、输送、纤维浸透、牵引、型材固化成型、切割等所有工序均由自动控制的设备完成,保证产品质量的一致性。
 
  科思创提供两大体系
 
  聚氨酯拉挤树脂方案
 
  Baydur® 体系
 
  具有高度可调节性的聚氨酯复合材料
 
  优异的隔热性能与高刚度相结合
 
  出色的机械性能:高机械强度和高结构刚度
 
  耐用、稳定且抗腐蚀
 
  高耐火性
 
  环保
 
  Desmocomp® 体系
 
  用于纤维增强复合材料的特种脂肪族聚氨酯树脂体系
 
  耐候性: 无需紫外线稳定剂和防护涂层
 
  阻燃性: 材料符合 DIN EN 13501- 1:10 -01 Bs1d0 的标准
 
  易处理: 单组分聚氨酯体系,简单加工,固化快
 
  操作时间长:具有单组分聚氨酯体系的典型特性,可开放式生产。
 
  玻纤增强聚氨酯型材典型力学性能:
 
  聚氨酯拉挤成型制品包括各种杆棒、平板、空心管及型材,在市场上有广泛应用。
 
  1. 门窗型材 (Baydur® 体系)
 
  高隔热性:聚氨酯拉挤复合型材和实木、PVC一样,拥有很低的导热系数,室温下为 0.34 W/m•K,只有铝合金的约 1/700,是优良的绝热材料。
 
  低热膨胀:聚氨酯拉挤复合型材的线性热膨胀系数约为 7×10-6/K,远低于铝合金,与墙体的线性热膨胀系数相近;因此,在温度变化时,聚氨酯拉挤复合型材的框体不会与墙体产生缝隙,密封性良好,同时保证了整窗在温差较大的环境下的隔热性。
 
  耐腐蚀:聚氨酯拉挤复合型材型材对大部分酸、碱、盐、有机物,以及海水、潮湿空气都有很强的抗蚀力;而且不锈不朽,耐腐蚀性能优于其他材质门窗型材。尤其适用于沿海、有腐蚀性的以及一般潮湿场所。
 
  2. 风电叶片主梁 (Baydur® 体系)
 
采用拉挤片材制作叶片大梁,其主要优势体现在以下几个方面:
 
  力学性能
 
  与真空灌注工艺相比,拉挤更具备工业化生产的优势
 
  高玻纤含量
 
  纤维在复合材料中的排布更加均匀
 
  减少生产过程中的风险因素
 
  拉挤片材在入模之前可以预先检验,尽量减少缺陷
 
  拉挤工艺过程可以尽量降低人为因素的影响和干扰
 
  缩短占模时间
 
  3. 电缆桥架 (Baydur® 体系)
 
  历史上较多采用不饱和聚酯,但现在基本上已经切换为聚氨酯拉挤。聚氨酯拉挤桥架在现场施工方便程度上,以及使用期限上均占有优势。
 
  聚氨酯桥架具有高强的拉伸特性、抗冲击性和耐腐蚀性。与不饱和聚酯树脂相比,聚氨酯全面提高了产品的物理性能、强度和刚度。
 
  拉挤速度快,生产效率高。
 
  聚氨酯产品具有优异的韧性,经加工和冲切的边缘显现极少甚至没有微裂纹,表面细腻光滑,钢性强,孔隙率低,有利于后道加工如钻孔、机械加工和装配等作业。
 
  不含溶剂苯乙烯,生产过程中不会产生溶剂挥发,无苯乙烯排放。
 
  4. 托盘 (Baydur® 体系)
 
  由于聚氨酯复合材料韧性,其耐冲击及抗剪切强度均远高于传统材料,托盘的使用寿命可比传统木质托盘耐用 20 倍。聚氨酯拉挤托盘循环使用寿命长,单次循环成本低,具有良好的经济效益。
 
  5. 集装箱地板 (Baydur® 体系)
 
  与传统的以木质为基础的材料相比,使用聚氨酯挤拉工艺的材料,重量会减轻 22 %,降低整船整车集装箱的油耗和运输成本。
 
  在轻质的同时,又保持了足够的坚韧性能,这一特性也降低了维护成本,增加了集装箱的使用寿命。传统集装箱木地板使用寿命只有 5 ~ 10 年,而聚氨酯拉挤地板的使用寿命可超过 20 年。
 
  其特别的性能有:
 
  低重量,可降低运输中的能源消耗
 
  耐用性强(水、油、异味、微生物)
 
  增加货柜容器的使用寿命
 
  可重复使用和回收的地板
 
  6. 复合材料太阳能边框
 
  (Baydur® 体系及 Desmocomp® 体系)
 
  一直以来,光伏电站使用的是传统金属边框组件,而传统金属边框长期在高压的作用下,会出现 PID 效应,导致组件致命的功率衰减,发电量极度下降,造成巨大经济损失。
 
  因此,行业内进行了一轮又一轮的尝试,研发降低发生 PID 效应风险的解决方案,非金属边框也许是一个很好的解决方法。非金属太阳能组件边框的优势:
 
  非金属复合材料绝缘边框给组件带来极佳的系统级抗 PID 性能
 
  保留传统边框体系便利以及可靠的安装特性
 
  绝缘边框无需接地
 
  适用于各种高要求的组件系统,以及高电压系统
 
  7. 专门为外保温幕墙研发 ThermoBracket 保温支架(Desmocomp®体系)
 
  fischer Benelux B.V. 与 FISCO GmbH 共同研发了一款由复合材料制成的立面构件—— Thermo Bracket  保温支架。在选择材料的过程中,其测试了不同的树脂技术,最终科思创的 Desmocomp® 树脂凭借其最佳阻燃性能同时兼备机械负载和隔热性能入选。
 
Desmocomp® 树脂为节能型外立面的面世做出了重大贡献:
 
  高负载能力:机械负载能力高,与铝质支架相似。
 
  可靠的隔热性能:改善隔热效果并同时扩大室内空间。
 
  耐火性:由 Desmocomp® 树脂制成的复合材料,集高负载能力和高阻燃性于一体,是目前市场中唯一具有这种性能的商业化树脂产品。
 
  更具可持续性:使用更少的隔热材料即可达到同样的高度保温效果,同时有利于减少二氧化碳排放。
 
  节省空间:所需的隔热系统更薄,可以节省出更多的居住或建筑空间。
 
  虽然科思创的两大体系聚氨酯拉挤树脂方案广泛应用于各个领域,但科思创的研发与创新从未止步;未来科思创将持续优化拉挤成型与复合材料加工技术,以创新技术满足市场需求,探索工业设计的更多可能性。
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