拋磚引玉

jonson916

                                                       無機玻璃鋼成型工藝
                                                               （表面有花紋的異形制品）

                                                                                 目  錄





一.   成型工藝選擇
二.   模具
三.   成型原理及分析
四.   原材料的選擇
五．  提高抗水性措施
六.   抗膨脹和抗變形措施
七．  抗返潮和反鹵措施
八．  抗泛霜措施
九．  提高穩定性和抗開裂措施
十．  增強材料
十一. 原料配制
十二. 抗壓強度分析
十三. 產品養護




一. 成型工藝選擇
對模成型，即手工糊制，對模加壓成型。
在陰模上糊制大部分厚度，在陽模上糊制小部分厚度，合模加壓成型。
二. 模具
    陰模：硅膠軟模外加FRP或FRIM固定。
    陽模：FRP
三. 成型原理及分析
   在FRIM體系中，反應產物有三個：
1．    5•1•8分子團
重要的穩定的結晶相，是構成FRIM的基本產物，是強度的保證。
2.        3•1•8分子團
不穩定相，對強度不利。
3.        氫氧化鎂
中間過渡相，對強度不利。
   
反應可分為五個時期：
1.        誘導前期
放熱快，可持續5~10分鐘，達到最大速率。
2.        誘導期
放熱率降低，反應減慢，可持續幾小時。
3.        加速期
放熱率增長，反應加快，重新達到最大植。
4.        中間期
放熱率隨時間延長而降低。
5.  受控期
       放熱率逐漸穩定。
   也可視為六個階段：
   溶解階段、膠化階段、凝膠階段、再結晶階段、干燥階段、碳化階段。
四．原料選擇
   1.氧化鎂
     選用煅燒菱鎂礦而獲得的輕燒粉，而不是煅燒白云石獲得的灰粉。
     目前市場上的氧化鎂有三種：
     氧化鎂含量75%，又稱75粉
     氧化鎂含量80%，又稱80粉
     氧化鎂含量85%，又稱85粉
     最好選用80粉或85粉，含量大于90%的氧化鎂是化工原料，不好選用。
     選擇氧化鎂時，可按照以下標準：
①    細度越細越好，最低細度不小于170目，最好選用190~200目的產品；
②    活性氧化鎂的含量應適中，一般為60%左右；
③    過燒氧化鎂含量應小于3%；
④    氧化鈣含量應小于2%；
⑤    三氧化二鐵含量應小于1.5%；
⑥    氧化鎂自出廠之日起，儲運期不超過4個月，最好在3個月以內。
注意：
①    所購買的氧化鎂要避免和空氣接觸；
②    可采用簡易測定方法“水合測定法”測定氧化鎂的活性含量。
  
2. 氯化鎂
    國內的氯化鎂主要有兩個來源：
①    沿海地區的鹽場副產品，稱鹵片，黃色片狀，氯化鎂含量為45%左右；
②    青海湖產品，稱鹵塊，白色顆粒狀或塊狀，氯化鎂含量為44%~45%。
氯化鎂選材標準：
①    氯化鎂含量不小于44%；
②    氯化鈉含量不大于1%，氯化鈉和氯化鉀總含量不大于2%；
③    氯化鈣含量不大于1%；
④    硫酸鎂含量不大于3%。

3. 填料（其中百分數以氧化鎂為基數）
     活性填充料是僅次于氧化鎂和氯化鎂溶液的第三大材料，可有效的改善FRIM的性能和降低成本。下面有幾種選擇：
     選擇一：
     2%多磷酸鈉 + 3%硅灰 + 6%粉煤灰，采用“預攪拌工藝”。此法可有效降低變形性、提高FRIM的抗水性、降低成本，但有一個缺點，就是產品成黑色，如果對顏色不做過多要求，可采用此方法。
     選擇二：
     2%多磷酸鈉 + 3%硅灰 + 5%漂珠，可有效降低產品密度，增強抗水性，降低變形性，產品為白色。所謂漂珠，就是從火力發電廠的粉煤灰中提取的空心鋁硅玻璃體，市場上漂珠有供不應求的狀況，價格不便宜，而且質量普遍不高。如果漂珠來源穩定，質量可靠而且價格合理，可選用此方法。
     選擇三：
     收購FRP廠切割下的FRP邊角料，研磨成粉，加入量為6%左右。可有效提高FRIM的強度，降低成本。目前FRP廠的邊角料大部分是交錢請垃圾回收站處理，因此，收購FRP邊角料，可降低成本。
     選擇四：
     將自廠在生產中產生的廢料和報廢產品打碎，研磨成粉，細度為用0.8毫米方孔篩篩余率不超過5%。可以提高產品強度、耐水性能。
  
五．提高抗水性措施
     FRIM的抗水性一般用軟化系數K來衡量：
                K = P1 / P0
     其中P1指浸水48小時后的抗彎強度，P0指浸水前的軟化系數，軟化系數K應小于1，最大值為1，也有大于1的特殊情況。國標JC646—1996中合格品的軟化系數定為0.7，不過，很多生產廠家達不到這個要求。
     增強抗水性的措施：
①    氧化鎂的活性要適中，太大會降低抗水性；
②    氧化鎂的細度應越細越好；
③    在“填料”節中已提到，“選擇一和選擇二”可提高FRIM抗水性；
④    若抗水性達不到要求，可添加脲醛樹脂或正磷酸鹽來提高抗水性。最好不要采用磷酸作為抗水劑，因為磷酸會使固化時間延長，影響生產效率。
  
六. 抗膨脹和抗變形措施
    FRIM在固化過程中，體積膨脹，這是其固有的特性，28天的線膨脹率為0.06%，120天的膨脹率為0.12%，120~150天才穩定。
    抗膨脹措施：
①    養護期避免潮濕養護；
②    加入砂、石料。
抗變形措施：
①    控制原料中氧化鈣和過燒氧化鎂的含量，已在前面提及；
②    控制原料中三氧化二鐵的含量，非常重要；
③    前面“填料”節中選擇一和選擇二已可降低變形性；
④    MgO/MgCl2分子比控制好；
⑤    采用“預水化工藝” ；
⑥    加入調熱劑水楊酸或酒石酸；
⑦    養護溫度最好控制在18~25℃自然養護，若加熱養護，溫度不可以大于50℃（加熱配料法除外）；
⑧    可將產品設計成帶翻邊或異形或加大厚度或加入預埋件；
⑨    料的攪拌一定要均勻，不可產生夾生料，最好使用剪切式攪拌機攪拌。

七．抗返潮和反鹵措施
   返潮看似出水，實為吸水。FRIM中殘存的MgCl2會吸附空氣中的水蒸汽形成水，而水又將FRIM中的氫氧根離子吸收變成黏性的堿溶液稱為返鹵。
   措施：
①    將成型的產品用滌綸薄膜覆蓋上；
②    將產品放在桌子上或架子上，不要放在地面上，因為地面空氣的濕度比空中的濕度大；
③    加入添加劑，在抗水性添加劑中已提到，其實，產品能做到防水也就基本上解決了返潮和返鹵；
④    浸漬疏水材料（成本高）。
  
八．抗泛霜措施
     FRIM在不同時期，會泛不同的霜，有氯化鈉霜、水氯鎂石霜、5•1•8霜、1•1•2•6霜。
     措施：
①    調整好原料配比
②    加入添加劑；
③    選擇最佳養護制度。
實際上，同過填料和其它添加劑的加入，已能將FRIM的毛細孔封閉，也能解決泛霜。

九. 提高穩定性和抗開裂措施
     產品合格標準：自然養護條件下，試餅7天內不開裂，視為穩定性合格，或28天后，浸入室溫水中，試餅3天內不開裂，也視為穩定性合格。
  提高穩定性措施：
①    原料的選擇控制上，前面已經提到；
②    MgO/MgCl2分子比為10左右，可以為13左右，有利于強度；
③    加入添加劑，如檸檬酸。
④    攪拌要均勻，使用剪切式切割機，避免夾生料的產生。

十．增強材料
     選擇① 0.2MM或0.4MM大孔眼玻纖布，或粗紗，用量為氧化鎂的4%左右；
     選擇② 用鋸沫、竹纖維等。

十一.原料配制
MgO/MgCl2/H2O比例：
MgO/MgCl2/H2O應采用較高的分子比，例如12：1：18，以利于產生5•1•8相分子團。
氧化鎂的“預水化工藝”：
預水化可提高產品的耐水性、抗變形性和強度。
MgCl2溶液（鹵水）的配制：
制品的防潮性與鹵水的加入量及鹵水的濃度有很大關系，應控制鹵水的波美度在20°至 30°之間，不可大于30°，通常為27°。可按照鹵片：水=55：45配制，此時波美度在27°左右，若低于27°，加些MgCl2，反之加水，調到需要的濃度。也可根據公式144.3/（144.3±波美度）來計算鹵水濃度。水灰H2O/MgCl2質量比的標準定位為0.37，但實際上，為了方便操作，通常作到0.85，延長了固化時間，最好做到0.5~0.7。
FRIM漿料的配制：
FRIM的用液量即MgCl2溶液（鹵水）的用量。配料時，鹵水可按照氧化鎂的60~70%加入，要“先粗加，后微調”，以方便操作為佳（操作要先攪拌后再用）。在微調時，注意鹵水不可多加，否則再加氧化鎂就會造成比例失調。因此，微調特別敏感，要控制好。冬天增加鹵水用量，夏天減少鹵水用量。FRIM的稠度可用錐形稠度儀來測試，當H值在18±1MM時，FRIM的稠度定為標準稠度，但是在實際生產中，通常把稠度控制在標準稠度的1.1~1.2倍。
FRIM漿料在混合攪拌后，形成了一種粘稠的漿料：
①    1h后膠化，有觸變性，便于操作，使表面具有平順性；
②    2h后，出現了5•1•8相特征，稠度增加；
③    15h內穩定增長，此后轉慢；
④    20h固化后，成為白色均勻，具有光澤的人造石，具備一定的強度。

室溫配料、室溫固化周期太長，可采用“加熱配料法”減少固化周期。

十二.抗壓強度分析
     在FRIM成型以后的前3天，MgO/MgCl2分子比比H2O/MgCl2分子比影響大，更為重要，MgO/MgCl2分子比的增大有利于FRIM的強度，但是FRIM漿料的稠度也會增大，所以要以有利于糊制為主；而7天后，H2O/MgCl2分子比比MgO/MgCl2分子比影響大，更為重要，H2O/MgCl2分子比越大，FRIM的毛細孔徑也就越大。因此，3天前，FRIM的強度首先取決于相組成，其次取決于孔結構，而7天后，FRIM的強度首先取決于孔結構，其次取決于相組成。

十三.產品養護
①    自然養護，冬天不能低于15℃；
②    加溫養護，溫度不能大于50℃；
③    控制好空氣濕度，勿干燥勿潮濕，濕度適中，地面勿灑水；
④    養護時，產品最好防在桌子或架子上，不要放在地面上。

jonson916

請懂FRP/FRIM界面料如何配制的大蝦不吝賜教！
請懂改進型復合法的高手跟貼！
同時也歡迎FRIM行業的高手對此篇材料的錯誤之處批評指正！

東來東往

好磚!!

吉林小姜

好帖~！我看了王禹階的無機玻璃鋼一書，可里面也沒說明是什么做的界面料。希望大蝦們前來指點吧~

jonson916

仰天長嘆...

shanghai252

好貼，加精鼓勵

jonson916

我的心啊，火熱火熱的，謝謝

王者無敵

我曾經去南京拜訪王禹階老先生，他說是一種w膠，是他的專利技術。在南京有一家廠生產。

可惜就是不知道配方，如果知道的話，那就可以大大的減低生產成本了[s:1][s:1][s:1]

jonson916

再拋一塊磚：

a,w-二羥基聚硅氧烷，質量份100；

經脫水處理的氣相法白炭黑或沉淀法白炭黑，質量份14；

增塑劑：Me[sub]3[/sub]SiO(Me[sub]2[/sub]SiO)[sub]n[/sub]SiMe[sub]3[/sub]，質量份50；

交聯劑：由等質量比的MeSi(OAc)[sub]3[/sub]及EtSi(OAc)[sub]3[/sub]混合而成，質量份7；

催化劑：Bu[sub]2[/sub]Sn(OCOC[sub]11[/sub]H[sub]23[/sub])[sub]2[/sub]，質量份0.03；

02玻纖布，多次復合，用FRP或FRIM固定。

jonson916

有玉的亮一下下哦