環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝

1、14.1 雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成型環(huán)氧樹脂的合成 14.2 環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化 14.3 玻璃鋼及層壓塑料的生產(chǎn)工藝玻璃鋼及層壓塑料的生產(chǎn)工藝 第十四章第十四章 環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝 環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂： 分子鏈中含有兩個以上環(huán)氧基團的樹脂，它分子鏈中含有兩個以上環(huán)氧基團的樹脂，它 是由具有環(huán)氧基的化合物與多元羥基化合物是由具有環(huán)氧基的化合物與多元羥基化合物 進行縮聚反應生成的熱塑性高聚物。由于其進行縮聚反應生成的熱塑性高聚物。由于其 分子鏈中還含有很多環(huán)氧基分子鏈中還含有很多環(huán)氧基、羥基等活性基羥基等活性基 團，在固化劑作用下，能交聯(lián)為體型結(jié)構(gòu)。團，在固

2、化劑作用下，能交聯(lián)為體型結(jié)構(gòu)。 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 一一 雙酚雙酚A A型環(huán)氧樹脂的合成型環(huán)氧樹脂的合成 1 合成環(huán)氧樹脂的原料合成環(huán)氧樹脂的原料 (1)環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷 又名又名1-氯氯-2，3-環(huán)氧丙烷，俗名環(huán)氧丙烷，俗名表氯醇表氯醇，結(jié)構(gòu)式為：，結(jié)構(gòu)式為： 工業(yè)生產(chǎn)方法主要有工業(yè)生產(chǎn)方法主要有甘油法和丙烯法甘油法和丙烯法兩種。兩種。 甘油法甘油法工藝簡單設備要求低，操作方便，但生產(chǎn)成工藝簡單設備要求低，操作方便，但生產(chǎn)成 本高。本高。丙烯法丙烯法技術(shù)先進，工藝較復雜。但原料來源技術(shù)先進，工藝較復雜。但原料來源 豐富，生產(chǎn)成本低，是發(fā)展必然。豐富，生產(chǎn)成本低，是發(fā)展必然。 CH2CHCH

3、2Cl O 將甘油與將甘油與46的冰醋酸均勻混合，通入氯化氫干的冰醋酸均勻混合，通入氯化氫干 燥氣體制成二氯丙醇，再與氫氧化鈉反應，即可得到燥氣體制成二氯丙醇，再與氫氧化鈉反應，即可得到 環(huán)氧氯丙烷。環(huán)氧氯丙烷。 A 甘油法甘油法 CH2CHCH2 OH OHOH +2HCl 90120。 C CH2 CH CH2 Cl CH2 CH CH2 OH OH Cl Cl Cl 2H2O CH2 CH CH2 Cl OH Cl CH2 CH CH2 OH Cl Cl + NaOH 3040 C CH2CHCH2 O Cl + NaCl + H2O 或 46冰醋酸 O B 丙烯法丙烯法 此法是一種較先

4、進的方法，將丙烯和氯氣在此法是一種較先進的方法，將丙烯和氯氣在450500 的高溫下進行氣相氯化，約的高溫下進行氣相氯化，約80轉(zhuǎn)化為氯丙烯，轉(zhuǎn)化為氯丙烯，20 的副產(chǎn)物二氯丙烯及二氯丙烷的副產(chǎn)物二氯丙烯及二氯丙烷(稱稱D-D混劑混劑)，它們可用，它們可用 作農(nóng)藥。將氯丙烯提濃到作農(nóng)藥。將氯丙烯提濃到95后與次氯酸加成制得二后與次氯酸加成制得二 氯丙醇，然后經(jīng)環(huán)化就可得粗環(huán)氧氯丙烷。氯丙醇，然后經(jīng)環(huán)化就可得粗環(huán)氧氯丙烷。 合成反應方程式如下：合成反應方程式如下： 丙烯高溫氯化丙烯高溫氯化 CH2CHCH3 + Cl2 450500C CH2CHCH2Cl + HCl O 3-氯丙烯與次氯酸反應

5、氯丙烯與次氯酸反應 二氯丙醇環(huán)化二氯丙醇環(huán)化 粗品經(jīng)精餾后則為產(chǎn)品出廠。粗品經(jīng)精餾后則為產(chǎn)品出廠。 O CH2CHCH2Cl+ HOCl 40C CH2OHCHClCH2Cl CH2ClCHOHCH2Cl CH2OHCHClCH2Cl CH2ClCHOHCH2Cl + NaOH O CH2CHCH2 Cl + NaCl + H2O (2)二酚基丙烷二酚基丙烷(雙酚雙酚A) 雙酚雙酚A是一種是一種白色粉末或白色片狀晶體白色粉末或白色片狀晶體，略帶酸味并有，略帶酸味并有 苦味。不溶于水，但能溶于醇、醚、丙酮及堿性溶液?？辔?。不溶于水，但能溶于醇、醚、丙酮及堿性溶液。 在室溫下微溶于苯、甲苯、二甲苯

6、，但在室溫下微溶于苯、甲苯、二甲苯，但隨著溫度的升高隨著溫度的升高 其溶解度增加很快其溶解度增加很快，工業(yè)上利用這一特點進行雙酚，工業(yè)上利用這一特點進行雙酚A的的 提純。提純。 生產(chǎn)方法 工藝 過程 生產(chǎn)方式 對設備 的腐蝕 產(chǎn)品 質(zhì)量 苯酚 回收量 反應 周期 勞動 強度 硫酸法 舊工藝 新工藝 簡單 更簡單 間歇 間歇 很嚴重 較嚴重 很差 較差 長 一般 高 較高 鹽酸法 氯化氫氣體法 三氯化硼法 四氯化硅甲苯法 疏基離子交換 樹脂法 復雜 復雜 一般 一般 較簡單 間歇 間歇、連續(xù) 間歇 間歇、連續(xù) 連續(xù) 嚴重 嚴重 僅不腐蝕搪瓷 不大 不大 較差 較差 好 好 好 較大 較大 較大

7、較大 大 一般 一般 很長 短 短 很高 較高 一般 較小 小 表表 1 雙酚雙酚A生產(chǎn)方法比較生產(chǎn)方法比較 2 樹脂的合成樹脂的合成 (1)反應歷程反應歷程 環(huán)氧氯丙烷和雙酚環(huán)氧氯丙烷和雙酚A在在NaOH的存在下進行縮聚反應：的存在下進行縮聚反應： 在在NaOH作用下，鏈端的氯原子與羥基上的氫原子結(jié)合成作用下，鏈端的氯原子與羥基上的氫原子結(jié)合成HCl而脫而脫 除，閉合為新的環(huán)氧基。除，閉合為新的環(huán)氧基。 HO OCH2CHCH2 OHCl C CH3 CH3 + NaOH HOC CH3 CH3O OCH2CHCH2+ NaCl + H2O HOOHC CH3 CH3 + CH2CHCH2

8、Cl O NaOH HO OCH2CHCH2 OHCl C CH3 CH3 這樣開環(huán)、閉環(huán)反應重復下去，得到環(huán)氧高聚物。這樣開環(huán)、閉環(huán)反應重復下去，得到環(huán)氧高聚物。 HO OHC CH3 CH3 OCH2CHCH2 OH O C CH3 CH3 (n+1) (n+2) + (n+2) O CH2CHCH2 Cl + (n+2)NaOH O CH2CHCH2O n OCH2CHCH2 O C CH3 CH3 + (n+2) NaCl + H2O 分分子量最低者子量最低者n=0n=0，分子量高者，分子量高者n n1010。 工業(yè)生產(chǎn)的液態(tài)環(huán)氧樹脂分子量最低者大約平均工業(yè)生產(chǎn)的液態(tài)環(huán)氧樹脂分子量最低

9、者大約平均n=0.2n=0.2。 n n2 2時環(huán)氧樹脂常溫下為脆性固體。時環(huán)氧樹脂常溫下為脆性固體。 A 摩爾比的影響摩爾比的影響 摩爾比對產(chǎn)品性能的影響摩爾比對產(chǎn)品性能的影響 過量的環(huán)氧氯丙烷起分子量調(diào)節(jié)劑的作用過量的環(huán)氧氯丙烷起分子量調(diào)節(jié)劑的作用 (2) 影響因素影響因素 產(chǎn)品產(chǎn)品 環(huán)氧氯丙烷：雙酚環(huán)氧氯丙烷：雙酚A（mol） 1.0/11.48/11.22/1 環(huán)氧值，當量環(huán)氧值，當量/100g0.50.20.1 軟化點（軟化點（）96998 平均分子量平均分子量 （沸點升高法）（沸點升高法） 3709001400 環(huán)氧基數(shù)環(huán)氧基數(shù)/分子分子1.85(n=2)1.44(n3.7) B

10、氫氧化鈉的影響氫氧化鈉的影響 對于低分子量樹脂，由于環(huán)氧氯丙烷過量很多，所以對于低分子量樹脂，由于環(huán)氧氯丙烷過量很多，所以 水解消耗的水解消耗的NaOH較多，而只有中等分子量和高分子較多，而只有中等分子量和高分子 量樹脂的生產(chǎn)中，量樹脂的生產(chǎn)中，NaOH才接近理論值。才接近理論值。 在濃堿介質(zhì)中，環(huán)氧氯丙烷的活性大，脫氯化氫的作在濃堿介質(zhì)中，環(huán)氧氯丙烷的活性大，脫氯化氫的作 用比較迅速、安全，有利于低分子量樹脂的生成，堿用比較迅速、安全，有利于低分子量樹脂的生成，堿 液一般分兩次加入，可使環(huán)氧氯丙烷的回收率提高。液一般分兩次加入，可使環(huán)氧氯丙烷的回收率提高。 CH2CHCH2 Cl O NaO

11、H H2O CH2CHCH2 OH NaOH H2O CH2CHCH2 OH OHOHOHCl C 溫度溫度 在堿性條件下在堿性條件下50就可反應，反應溫度升高，有利于提就可反應，反應溫度升高，有利于提 高反應速率和產(chǎn)物分子量。高反應速率和產(chǎn)物分子量。 D 加料順序加料順序 先將雙酚先將雙酚A溶于堿液中，然后加入環(huán)氧氯丙烷，可得分溶于堿液中，然后加入環(huán)氧氯丙烷，可得分 子量較大的樹脂。子量較大的樹脂。 將雙酚將雙酚A的堿液加入到環(huán)氧氯丙烷中，可得中等分子量的堿液加入到環(huán)氧氯丙烷中，可得中等分子量 的樹脂。的樹脂。 先將雙酚先將雙酚A溶于環(huán)氧氯丙烷，再滴加堿液，生成樹脂的溶于環(huán)氧氯丙烷，再滴加堿

12、液，生成樹脂的 分子量最小。分子量最小。 (3) 樹脂的生產(chǎn)樹脂的生產(chǎn) A 低分子量樹脂的生產(chǎn)低分子量樹脂的生產(chǎn) 配料：配料：雙酚雙酚A:環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷:NaOH1:2.75:2.42（摩爾）（摩爾） NaOH濃度：濃度：30 溶解：溶解：溶解溫度：溶解溫度：70，30min。 第一次加堿：第一次加堿：4h，5055。 在在55-60下反應下反應4h，減壓回收環(huán)氧氯丙烷，溫度，減壓回收環(huán)氧氯丙烷，溫度 低于低于85，真空度，真空度600mmHg，約，約2h，70左右時加左右時加 苯溶解，約苯溶解，約30min。 第二次加堿：第二次加堿：溫度溫度5570，約，約1h。并在此溫度下維持。并在

13、此溫度下維持3h。 冷卻后分出水，使苯溶液透明，再靜置冷卻后分出水，使苯溶液透明，再靜置4h。然后先常壓。然后先常壓 脫苯，至液溫脫苯，至液溫110，再減壓脫苯至，再減壓脫苯至140143無苯餾出無苯餾出 為止。為止。 B 中等分子量和高分子量環(huán)氧樹脂中等分子量和高分子量環(huán)氧樹脂 除配料比有差別外，操作和溫度等基本一致。除配料比有差別外，操作和溫度等基本一致。 中等分子量：中等分子量： 雙酚雙酚A:環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷:NaOH1:1.473:1.598(摩爾摩爾)； NaOH濃度濃度10。 高分子量：高分子量： 雙酚雙酚A:環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷:NaOH1:1.218:1.185； NaOH

14、濃度濃度10。 操作步驟操作步驟 溶解：溶解：70，30min。 聚合：聚合：47時一次加入環(huán)氧氯丙烷；在時一次加入環(huán)氧氯丙烷；在80-85反應反應 1h，85-90 (高分子量樹脂為高分子量樹脂為95)反應反應2-3h。 中和：水洗至樹脂呈中性。中和：水洗至樹脂呈中性。 脫水：常壓脫水至脫水：常壓脫水至115，減壓脫水至，減壓脫水至135-140 。 二二 環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化 環(huán)氧樹脂分子的兩端具有環(huán)氧基，可以根據(jù)環(huán)氧基含環(huán)氧樹脂分子的兩端具有環(huán)氧基，可以根據(jù)環(huán)氧基含 量估算環(huán)氧樹脂的分子量。工業(yè)上常以環(huán)氧當量量估算環(huán)氧樹脂的分子量。工業(yè)上常以環(huán)氧當量、環(huán)、環(huán) 氧值來衡量分

15、子量的大小氧值來衡量分子量的大小。 環(huán)氧值：環(huán)氧值：100克樹脂含環(huán)氧基的摩爾數(shù)?？藰渲h(huán)氧基的摩爾數(shù)。 環(huán)氧當量：環(huán)氧當量：1摩爾的環(huán)氧基所相當?shù)臉渲亓?。摩爾的環(huán)氧基所相當?shù)臉渲亓俊?環(huán)氧值環(huán)氧值=100克克/環(huán)氧當量環(huán)氧當量 環(huán)氧值越小，環(huán)氧當量越大，分子量越大。環(huán)氧值越小，環(huán)氧當量越大，分子量越大。 當當n=0，則，則M=340；一個分子有兩個環(huán)氧基，；一個分子有兩個環(huán)氧基， 則環(huán)氧當量則環(huán)氧當量340/2=170， 其環(huán)氧值等于其環(huán)氧值等于100/170=0.59 二二 環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化 雙酚雙酚A環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，即使加熱到環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，即使加熱到2

16、00也不變也不變 化。由于樹脂中含有很多可以反應的活性基團（如環(huán)化。由于樹脂中含有很多可以反應的活性基團（如環(huán) 氧基、羥基）所以樹脂均能在酸性或堿性固化劑的作氧基、羥基）所以樹脂均能在酸性或堿性固化劑的作 用下固化。用下固化。 固化溫度與使用固化溫度與使用固化劑種類和用量固化劑種類和用量有關(guān)，從低溫到高有關(guān)，從低溫到高 溫均可。其固化過程一般不放出水或其它低分子，故溫均可。其固化過程一般不放出水或其它低分子，故 作膠粘劑、層壓制品或澆注灌封的制品均不會有多孔作膠粘劑、層壓制品或澆注灌封的制品均不會有多孔 性缺陷。性缺陷。 環(huán)氧樹脂的固化劑種類繁多，隨著科技進步及各部門環(huán)氧樹脂的固化劑種類繁多，

17、隨著科技進步及各部門 的需要，新的固化劑還在不斷涌現(xiàn)。的需要，新的固化劑還在不斷涌現(xiàn)。 固化劑種類固化劑種類 1 2 3 4 胺類固化劑胺類固化劑 樹脂固化劑樹脂固化劑 酸酐類固化劑酸酐類固化劑 咪唑類固化劑咪唑類固化劑 1 胺類固化劑胺類固化劑 芳香族胺類芳香族胺類 脂環(huán)族胺類脂環(huán)族胺類 脂肪胺類脂肪胺類 胺類固化劑胺類固化劑 胺類固化劑分類：胺類固化劑分類： 胺類固化環(huán)氧樹脂機理如下所示：胺類固化環(huán)氧樹脂機理如下所示： RNH2 + CH2CH O RN H CH2C OH RN H CH2C OH + CH2CH O RN CH2CH CH2CH OH OH 叔胺在樹脂固化中僅起催化劑的

18、作用：叔胺在樹脂固化中僅起催化劑的作用： 叔胺的用量一般為樹脂量的叔胺的用量一般為樹脂量的5%15% 常用的有三乙胺常用的有三乙胺(C2H5)3N，二甲基芐胺，二甲基芐胺C6H5-CH2N(CH3)2等。等。 CH2CH O R3N + O- NR3 CH2CH O CHCH2OCHCH2 O- CHCH2 NR3 脂肪族胺類脂肪族胺類 u脂肪族胺類如：乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、脂肪族胺類如：乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、 三乙烯四胺、三乙胺、三乙醇胺等能在室溫使三乙烯四胺、三乙胺、三乙醇胺等能在室溫使 樹脂固化，且固化速度快，粘度低，使用方便。樹脂固化，且固化速度快，粘度低，使用方便。 u固

19、化放熱給操作帶來不便，且對操作人員健康固化放熱給操作帶來不便，且對操作人員健康 不利。多余的胺殘留在制品中會使樹脂裂解，不利。多余的胺殘留在制品中會使樹脂裂解， 一般不適宜作結(jié)構(gòu)膠粘劑的固化劑。一般不適宜作結(jié)構(gòu)膠粘劑的固化劑。 u用量一般為樹脂重的用量一般為樹脂重的815。為提高制品機。為提高制品機 械強度在固化后再在械強度在固化后再在100140處理處理46h。 芳香胺類固化劑芳香胺類固化劑 u芳香胺類固化劑分子中有苯環(huán)存在，故固化環(huán)氧制品芳香胺類固化劑分子中有苯環(huán)存在，故固化環(huán)氧制品 熱性能較好。主要品種有：熱性能較好。主要品種有： 間苯二胺，間苯二胺，用量為樹脂重的用量為樹脂重的1416

20、，一般采用分段，一般采用分段 加熱從室溫逐漸升至加熱從室溫逐漸升至150； 苯二甲胺，苯二甲胺，用量為樹脂重的用量為樹脂重的1620，可常溫固化；，可常溫固化； 二氨基二苯砜，二氨基二苯砜，用量為樹脂重的用量為樹脂重的3035， 125200固化。若加入固化。若加入1的促進劑的促進劑(咪唑、甲基咪唑咪唑、甲基咪唑 或三氟化硼乙胺或三氟化硼乙胺)，則，則130，2h即可固化；即可固化； 二氨基二苯甲烷，二氨基二苯甲烷，用量為樹脂重的用量為樹脂重的30左右，左右，165， 46h固化。固化。 環(huán)氧樹脂與芳香二胺的固化反應環(huán)氧樹脂與芳香二胺的固化反應 環(huán)氧樹脂與芳香二胺的反應首先是由伯胺上的活潑環(huán)氧

21、樹脂與芳香二胺的反應首先是由伯胺上的活潑 氫打開環(huán)氧環(huán)，形成仲胺和仲醇，仲胺上的活潑氫和仲氫打開環(huán)氧環(huán)，形成仲胺和仲醇，仲胺上的活潑氫和仲 醇的醇羥基氫都可進一步和另外一個環(huán)氧基團反應。醇的醇羥基氫都可進一步和另外一個環(huán)氧基團反應。 RNH2 + O CH2 CH O CH2 CH RNHCH2CH OH O CH2 CH + RNHCH2CH OH CHCH2N R CH2CH OH OHOH + CH CH OCH2CH OH 2 酸酐類固化劑酸酐類固化劑 這類固化劑固化慢，固化溫度高，且多為固體，這類固化劑固化慢，固化溫度高，且多為固體， 加料及操作不便。但固化過程中放熱緩和，且加料及操

22、作不便。但固化過程中放熱緩和，且 產(chǎn)品收縮小，由于有酯鍵存在使產(chǎn)品韌性有所產(chǎn)品收縮小，由于有酯鍵存在使產(chǎn)品韌性有所 提高。提高。 一般可加入一般可加入13叔胺作催化劑，使酸酐開叔胺作催化劑，使酸酐開 環(huán)與環(huán)氧反應生成單酯和二酯。環(huán)與環(huán)氧反應生成單酯和二酯。 環(huán)氧樹脂中的羥基和其他含羥基化合物都可使酸酐開環(huán)，環(huán)氧樹脂中的羥基和其他含羥基化合物都可使酸酐開環(huán)， 水也可使酸酐開環(huán)，故空氣濕度對酸酐固化是有影響的。水也可使酸酐開環(huán)，故空氣濕度對酸酐固化是有影響的。 R C C O O O + ROH R COH O COH O R CO O COH O R 2 R CO O R OC O COH O

23、R C C O O O + HOROH R C O HO R C C O O O + H2O 開環(huán)后的羧基即發(fā)生如下反應：開環(huán)后的羧基即發(fā)生如下反應： 與環(huán)氧基酯化：與環(huán)氧基酯化： 與羥基酯化：與羥基酯化： 醚化：醚化： O CH2 CH COH O +C O OCH2CH OH COH O + CH OH O C CH O + H2O CH OH + O CH2 CHO CH2 CH CH OH 3 咪唑類固化劑咪唑類固化劑 咪唑及其衍生物是十分重要的一類環(huán)氧樹脂固咪唑及其衍生物是十分重要的一類環(huán)氧樹脂固 化劑，特別是今年來隨著電子工業(yè)的發(fā)展，咪化劑，特別是今年來隨著電子工業(yè)的發(fā)展，咪 唑類

24、環(huán)氧樹脂固化劑用量每年遞增唑類環(huán)氧樹脂固化劑用量每年遞增15%20%， 目前這方面的用量已占咪唑及其衍生物總產(chǎn)量目前這方面的用量已占咪唑及其衍生物總產(chǎn)量 的的90%以上。以上。 這類固化劑是通過咪唑催化環(huán)氧基開環(huán)聚合，這類固化劑是通過咪唑催化環(huán)氧基開環(huán)聚合， 從而使線型分子生成網(wǎng)狀大分子。從而使線型分子生成網(wǎng)狀大分子。 固化機理首先是氮原子上的活潑氫先和環(huán)氧基加成：固化機理首先是氮原子上的活潑氫先和環(huán)氧基加成： 之后則主要是咪唑環(huán)上的叔氮原子催化環(huán)氧均聚反應。之后則主要是咪唑環(huán)上的叔氮原子催化環(huán)氧均聚反應。 這個叔氮原子是給電子體。這個叔氮原子是給電子體。 它進攻環(huán)氧基上正碳原子，形成正負離子

25、對。它進攻環(huán)氧基上正碳原子，形成正負離子對。 N NH O CH2 CH+ N NCH2CH OH HCCH2 OH N N + CH2CH O HCCH2 OH N NCH2CH O 在鏈增長過程中，下一個環(huán)氧基插入這個活性中在鏈增長過程中，下一個環(huán)氧基插入這個活性中 心，最后的交聯(lián)物以醚鍵為主要結(jié)構(gòu)形式。心，最后的交聯(lián)物以醚鍵為主要結(jié)構(gòu)形式。 咪唑咪唑 用量一般為樹脂重的用量一般為樹脂重的35。 2乙基乙基4甲基咪唑甲基咪唑 用量為樹脂重的用量為樹脂重的25，固化條件為：，固化條件為：6080，68h N C2H5 NH CH3 N NH 4 樹脂固化劑樹脂固化劑 采用樹脂作固化劑也是利用

26、樹脂中存在的活采用樹脂作固化劑也是利用樹脂中存在的活 性基團如氨基、羥基、羥甲基、羧基等與環(huán)性基團如氨基、羥基、羥甲基、羧基等與環(huán) 氧樹脂中的氧樹脂中的環(huán)氧基和羧基環(huán)氧基和羧基反應，達到交聯(lián)的反應，達到交聯(lián)的 目的。目的。 如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氯胺甲醛樹脂、如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氯胺甲醛樹脂、 低分子聚酰胺樹脂、雙馬來酰亞胺中間體等低分子聚酰胺樹脂、雙馬來酰亞胺中間體等 等。等。 簡介簡介 三三 玻璃鋼的生產(chǎn)工藝玻璃鋼的生產(chǎn)工藝 樹脂與增強材料所構(gòu)成的塑料通稱為樹脂與增強材料所構(gòu)成的塑料通稱為增強塑料增強塑料。 由玻璃纖維與樹脂組成的復合材料，稱為由玻璃纖維與樹脂組成的復合材料，稱為

27、玻璃玻璃 纖維增強塑料；纖維增強塑料； 由于性能優(yōu)異，我國習慣上稱由于性能優(yōu)異，我國習慣上稱玻璃鋼玻璃鋼 玻璃鋼玻璃鋼 分類分類 目前目前FRP仍為纖維增強的主要品種仍為纖維增強的主要品種 輕質(zhì)高強 工藝性好 耐腐蝕 性能好 電性能好 性能的 可設計性好 彈性模量低、彈性模量低、 耐溫性差、層耐溫性差、層 間剪切強度低間剪切強度低 、耐老化差、耐老化差 FRP性能性能 FRP生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料 生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料 增強纖維增強纖維 UP EP PF 固化劑固化劑 填料填料 偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑 鄰苯型鄰苯型 、間苯、間苯 型、雙型、雙 酚酚A A、乙、乙 烯基系烯基系 FRP生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝 手糊成型工藝

28、手糊成型工藝 噴射成型法噴射成型法 纏繞成型法纏繞成型法 注射成型法注射成型法 模壓法模壓法 連續(xù)擠拉成型法連續(xù)擠拉成型法 層壓法層壓法 FRP手糊工藝離不開模具與脫模劑，產(chǎn)品質(zhì)手糊工藝離不開模具與脫模劑，產(chǎn)品質(zhì) 量在一定程度上取決于量在一定程度上取決于模具模具 產(chǎn)品從模子上脫下來，其脫模的難易、制品產(chǎn)品從模子上脫下來，其脫模的難易、制品 的表面狀態(tài)與脫模操作與的表面狀態(tài)與脫模操作與脫模劑脫模劑的應用有關(guān)的應用有關(guān) 手糊工藝手糊工藝 手糊工藝手糊工藝 模具的類型及材料模具的類型及材料 模具有陽模、陰模之分；模具有陽模、陰模之分； 從脫模方式不同，又可分為整體式、組合式；從脫模方式不同，又可分為

29、整體式、組合式； 從模具的固定方式不同，分為固定式和轉(zhuǎn)動式。從模具的固定方式不同，分為固定式和轉(zhuǎn)動式。 FRPFRP的模具材料常用的有金屬、木質(zhì)、混凝土、石膏、的模具材料常用的有金屬、木質(zhì)、混凝土、石膏、 石蠟、橡膠、紅砂等，金屬材料不能鍍銅，木材、水石蠟、橡膠、紅砂等，金屬材料不能鍍銅，木材、水 泥、石膏模具表面進行封孔處理泥、石膏模具表面進行封孔處理 模具材料要干燥后使用模具材料要干燥后使用 手糊工藝手糊工藝 脫模劑的品種脫模劑的品種 薄膜型脫模劑薄膜型脫模劑 聚硅氧烷型脫模劑聚硅氧烷型脫模劑 樹脂型脫模劑樹脂型脫模劑 u 樹脂類脫模劑又包括樹脂類脫模劑又包括聚乙烯醇脫模劑、過氯聚乙烯醇脫

30、模劑、過氯 乙烯樹脂、聚苯乙烯溶液和石油產(chǎn)品類乙烯樹脂、聚苯乙烯溶液和石油產(chǎn)品類脫模劑脫模劑 FRP的糊制的糊制 配料配料 配小樣、配小料、配小樣、配小料、 配大料、顏料糊的配大料、顏料糊的 配制配制 施膠衣、糊制、施膠衣、糊制、 趕氣泡、脫模趕氣泡、脫模 手糊工藝手糊工藝 纏繞成型法纏繞成型法 u纏繞法纏繞法是指用無捻紗施以一定張力并浸漬樹是指用無捻紗施以一定張力并浸漬樹 脂，按一定規(guī)律纏在芯軸上，達到一定厚度，脂，按一定規(guī)律纏在芯軸上，達到一定厚度， 經(jīng)固化而制得經(jīng)固化而制得FRP產(chǎn)品的成型方法產(chǎn)品的成型方法 纏繞成型法纏繞成型法 此法纖維含量可高達此法纖維含量可高達6575，具有較高的具

31、有較高的 強度，強度，機械化程度和自動化程度較高，機械化程度和自動化程度較高，產(chǎn)品質(zhì)產(chǎn)品質(zhì) 量穩(wěn)定，耐腐蝕、壽命長量穩(wěn)定，耐腐蝕、壽命長 影響因素有影響因素有原料質(zhì)量、產(chǎn)品設計和工藝過程。原料質(zhì)量、產(chǎn)品設計和工藝過程。 纏繞時必須有與產(chǎn)品內(nèi)腔尺寸一樣的芯模纏繞時必須有與產(chǎn)品內(nèi)腔尺寸一樣的芯模 模壓法模壓法 n 將陰陽模安裝在壓力機上，模腔中填入物料，將陰陽模安裝在壓力機上，模腔中填入物料， 加壓加熱或不加熱使之固化成型制得加壓加熱或不加熱使之固化成型制得FRP產(chǎn)產(chǎn) 品品 n 模壓法分模壓法分熱壓法和冷壓法；熱壓法和冷壓法；熱壓法目前常用熱壓法目前常用 的有酚醛坯料模壓和的有酚醛坯料模壓和SMC

32、、DMC模壓模壓 干法干法 濕法濕法 預混料法預混料法 此法常用于酚醛此法常用于酚醛FRP模壓模壓 制品的生產(chǎn)制品的生產(chǎn) 模壓法模壓法 SMC的參考配方的參考配方 組分組分作用作用用量用量 季戊四醇季戊四醇粘結(jié)劑粘結(jié)劑50 苯乙烯苯乙烯交聯(lián)劑交聯(lián)劑15 丁基醋酸纖維素丁基醋酸纖維素低收縮添加劑低收縮添加劑5 短切纖維氈短切纖維氈增強材料增強材料30 硬脂酸鋅硬脂酸鋅脫模劑脫模劑1.0 過氧化苯甲酰丁酯過氧化苯甲酰丁酯固化劑固化劑(1)0.2 2,5-二甲基二甲基-2,5-過氧化過氧化 正辛酰乙烷正辛酰乙烷 固化劑固化劑(2)0.1 氧化鎂氧化鎂增稠劑增稠劑0.02 模壓法模壓法 制備工藝：制備

33、工藝：按配方將各種材料在一定的溫度（不高按配方將各種材料在一定的溫度（不高 于于40）下混均勻，使其流到下面襯有）下混均勻，使其流到下面襯有PE薄膜的玻薄膜的玻 璃纖維氈上，再蓋上一層薄膜，用壓輥壓擠，使其璃纖維氈上，再蓋上一層薄膜，用壓輥壓擠，使其 充分浸入氈中，通過低溫烘箱，控制一定粘度，卷充分浸入氈中，通過低溫烘箱，控制一定粘度，卷 成圓筒即為產(chǎn)品成圓筒即為產(chǎn)品 模壓法模壓法 DMC的參考配方的參考配方 組分組分作用作用用量用量 319 聚酯 聚酯粘結(jié)劑粘結(jié)劑3225 DAP交聯(lián)劑交聯(lián)劑30 短切纖維短切纖維增強材料增強材料3538 硬脂酸鋅硬脂酸鋅脫模劑脫模劑2 滑石粉滑石粉填料填料2225 氧化鋅氧化鋅增稠劑增稠劑2 BPO固化劑固化劑適量適量 模壓法模壓法 制備工藝：制備工藝：按配方將其混合好，將糊狀物倒入捏合按配方將其混合好，將糊狀物倒入捏合 機中捏合機中捏合30分鐘，將玻璃纖維逐步加入后再捏合分鐘，將玻璃纖維逐步加入后再捏合30 分鐘，取料攤于盤中，常溫過夜，再在分鐘，取料攤于盤中，常溫過夜，再在4050烘烘 箱中烘箱中烘12h，取出冷卻、包裝，取出冷卻、包裝