三、酚醛树脂拉挤工艺的研究和开发
如上所述,酚醛拉挤工艺还存在着不少的技术问题,另外,酚醛拉挤制品还不十分完美。但是,经过不断的探索和研究,近年来发现单组分酚醛树脂,完全适用于拉挤成型工艺。
目前,研究开发酚醛树脂拉挤工艺的工作,主要有两种途径:一是改善单组分酚醛树脂的综合性能例如在热固化时间、粘度和脱水量等方面,以使其尽量适应快速拉挤工艺的需要。二是改变酚醛树脂的化学组分,提高苯酚/甲醛的比例,以加快其交联速度,并对酚醛树脂的粘度和脱水量等相关性能,进行专项的研究。
经过实践证明,对于酚醛树脂来讲,若需加快它的固化速度,其粘度和脱水量必然也相应地有所提高。这种情况,是拉挤成型工艺所不希望的。为此,有人企图寻找各种不同的单体,以改变酚醛的化学组分结构。其中较为成功的一个例子,就是使用间苯二酚,既加快了固化速度,又不至于增加酚醛树脂的粘度和脱水量。
除此以外,对于酚醛拉挤工艺的研究工作,还正寻找一种可在模腔内加速固化过程,但对模具钢材不会产生腐蚀作用的催化剂。最理想的是,在室温下具有很低的活性,甚至活性为零的催化剂,这样就可以延长酚醛树脂在胶槽中的贮存时间。实际使用时,先把催化剂加入到胶槽内,而后在拉挤模的高温条件下经过水解或其他反应分解,产生出反应所需的自由酸。
由于酸催化酚醛树脂,对拉挤模和贮槽都会产生一定的腐蚀作用,从而影响到模具和贮槽的使用寿命。为此,能否使用碱性催化剂,也已引起业界广泛的注意。由于苛性钠等强碱的溶解性很强,因而不能适应于酚醛的拉挤工艺。经过试验,一些室温下不溶的,或者难溶的,但在拉挤模腔高温条件下,溶解度和活性都变得很强的弱碱,是非常适合用作为酚醛拉挤工艺的催化剂。
目前,欧美一些国家已经将酚醛树脂,成功地应用于拉挤成型工艺,并形成了一定的工业化生产规模。澳大利亚、日本和一些其他国家,也已开始进入酚醛拉挤工艺的工业化试验阶段。这些国家在工业生产时,不管是采用高温酚醛成型,还是采用酸催化酚醛成型,一般都使用拉挤脱模剂,这样可有效地减少酸性对拉挤模具的侵蚀作用。
另外,有些生产厂商还经常对 316#不锈钢模具的内表面,进行必要的硬度处理,以达到具有高光洁表面和耐磨损性的要求。在欧洲,大多采用酸催化酚醛拉挤工艺,也有一些采用高温固化的酚醛拉挤工艺。
而美国大多采用高温固化酚醛拉挤成型工艺,其所用的树脂,有长链型的酚醛树脂和改性的酚醛树脂等两个品种。
通常,酚醛树脂的拉挤速度,要比不饱和聚酯树脂的拉挤速度慢一些。若进行一些化学改性后,加热固化型酚醛树脂的拉挤速度,可达到与聚酯树脂相同的水平。由此可见,酚醛拉挤成型模的长度,要比其他树脂,如聚酯、乙烯基酯、环氧、丙烯酸-氨酯系统等的成型模长出许多。
这无疑将增加一些生产投资成本,但当达到一定生产批量时,增加拉挤模的长度是合适的。因为若采用较短的成型模,由于拉挤速度较慢,将降低拉挤工艺的生产效率。
目前,世界各国用于拉挤工艺的酚醛树脂用量,很难精确地统计出来。但据最近有一家厂商承接一个14万平方米酚醛拉挤耐腐格栅的订货单,这数字完全可以充分说明,酚醛拉挤玻璃钢制品的前景是非常广阔的。
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