氣相二氧化硅在復(fù)合材料中應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題及其對(duì)策 [轉(zhuǎn)帖]

sio2liu

原作者：吳一波




1 概述
氣相二氧化硅的應(yīng)用在復(fù)合材料行業(yè)已有相當(dāng)
的歷史，其增稠和觸變功能已被行業(yè)人士所認(rèn)識(shí)，但
是對(duì)觸變機(jī)理，如何最終發(fā)揮氣相二氧化硅的作用，
氣相二氧化硅的品質(zhì)和分散對(duì)最終產(chǎn)品的影響等，
國(guó)內(nèi)人士似乎探討較少，原因之一恐怕是該種材料
全部由國(guó)外進(jìn)口，而且?guī)缀醣粠准掖蠊舅鶋艛唷?
但無(wú)論如何，弄清這些問(wèn)題對(duì)使用好材料，改善最終
產(chǎn)品的品質(zhì)是相當(dāng)重要的。
2 應(yīng)用
2，1 膠衣樹(shù)脂
膠衣樹(shù)脂是使用氣相二氧化硅最廣泛的產(chǎn)品，
目前尚無(wú)其它產(chǎn)品可取代。好的材料，好的配方加
上好的分散條件可以使用戶(hù)只使用少量的氣相二氧
化硅即可得到很好的觸變性能。如在43．5％苯乙烯
含量的鄰苯二甲酸型不飽和樹(shù)脂中，只需加人2．O％
的N20即可達(dá)到4．8的觸變指數(shù)。這個(gè)觸變指數(shù)對(duì)
國(guó)內(nèi)的膠衣施工工藝而言已滿(mǎn)足要求。
2．2 觸變樹(shù)脂
當(dāng)制造大型的玻璃鋼制品例如大型船舶，大型
冷卻塔，大型管道等，觸變樹(shù)脂是最佳選擇。一方
面，它可以使產(chǎn)品更加均勻從而使之更接近設(shè)計(jì)的
要求 另一方面，由于樹(shù)脂具有了觸變性能，從而減
少了流淌和滴落，保護(hù)了生產(chǎn)環(huán)境。需要指出的是，
國(guó)外的樹(shù)脂一般都具有觸變性，而國(guó)內(nèi)的樹(shù)脂一般
都沒(méi)有觸變性。這方面的差距是相當(dāng)大的
2．3 原子灰
對(duì)原子灰而言，國(guó)內(nèi)的情況和觸變樹(shù)脂有點(diǎn)相
似，使用氣相二氧化硅還不是很普遍。其實(shí)，氣相二
氧化硅給原子灰?guī)?lái)的不僅僅是觸變性能，還有抗
沉淀性能。當(dāng)用戶(hù)使用加有氣相二氧化硅的原子灰
時(shí)，再也不需要在桶里從上到下地徹底攪拌(事實(shí)上
也攪拌不好)就可使用，而且施工工藝性能相當(dāng)好。
進(jìn)口原子灰和國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的差距主要也在于此。最
近，廣東的企業(yè)已意識(shí)到這些問(wèn)題，使用氣相二氧化
硅也已開(kāi)始并將成為原子灰生產(chǎn)企業(yè)的共識(shí)。
2．4 面屢樹(shù)脂
在中國(guó)似乎沒(méi)有面層樹(shù)脂(toD coats)這個(gè)概念，
筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)視為玻璃鋼產(chǎn)品非膠衣上的富樹(shù)脂
層。國(guó)內(nèi)對(duì)該問(wèn)題似乎不夠重視，以致纖維外露，老
化加速比比皆是。所以，富樹(shù)脂層對(duì)延長(zhǎng)產(chǎn)品的使
用壽命是相當(dāng)重要的。沒(méi)有觸變的樹(shù)脂很難形成良
好的富樹(shù)脂層，因?yàn)闆](méi)有厚度，沒(méi)有觸變的樹(shù)脂很快
被玻璃纖維布所吸掉了。
3 存在問(wèn)題
3．1 材料選擇
絕大部分的業(yè)內(nèi)人士并不知遭氣相二氧化硅有
許多品種。這主要是由于長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)的膠衣和樹(shù)
脂品種比較單一。但是，隨著多品種產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，例
如乙烯基樹(shù)脂，環(huán)氧改性樹(shù)脂，透明膠衣等的開(kāi)發(fā)，
單一的親水性的200比表面積的氣相二氧化硅已不能
滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，所以必須向用戶(hù)推薦更適合的產(chǎn)品。
一般而言，氣相二氧化硅有親水性和疏水性?xún)?
大類(lèi)。對(duì)于通用的鄰苯型和間苯型不飽和樹(shù)脂而
言，一般使用親水性的產(chǎn)品，而對(duì)于極性樹(shù)脂而言，
建議使用疏水性產(chǎn)品。此外，氣相二氧化硅的比表
面積，樹(shù)脂苯乙烯含量，助劑，鈷鹽以及透明要求，添
加順序等對(duì)氣相二氧化硅的使用也有相當(dāng)大的影
響。在此希望用戶(hù)在使用氣相二氧化硅時(shí)，多詢(xún)問(wèn)
供應(yīng)商，以便選用更合適的材料和工藝。
3．2 分散
讓氣相二氧化硅有效發(fā)揮作用的關(guān)鍵是確保其
在樹(shù)脂中獲得適當(dāng)?shù)姆稚?。分散設(shè)計(jì)越好，則有效
性越好。對(duì)樹(shù)脂行業(yè)而言，氣相二氧化硅的分散可
以使用多種方法，例如碾磨，高速剪切，球磨，砂磨，
超聲波分散等等，其中前兩種方法使用的更多。就
主要的分散步驟而言也有兩種，即所謂的一步法和
兩步法 一步法是指將氣相二氧化硅加入樹(shù)脂中直
接得到所需要的一定含量的產(chǎn)品，一步法的特點(diǎn)是
生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，比較適合大批量，產(chǎn)品單一的生產(chǎn)。
兩步法是先將氣相二氧化硅以較高的比例分散人樹(shù)
脂制成母料，然后再加入樹(shù)脂稀釋到一定的比例。
兩步法的特點(diǎn)是由于體系粘度較高，分散時(shí)剪切力
較大，氣相二氧化硅的分散較好，適合多品種生產(chǎn)。
目前，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量較好的企業(yè)使用的分散方
式主要采取一步法的高速剪切分散，能基本滿(mǎn)足用
戶(hù)的需要。由于我們行業(yè)的特點(diǎn)，有相當(dāng)多的中小
企業(yè)分散設(shè)備十分落后，分散時(shí)根本形成不了剪切
力，只是一種攪拌，氣相二氧化硅在樹(shù)脂中根本形成
不了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而無(wú)法發(fā)揮材料的性能。造成這
種情況的主要原因① 尚未對(duì)分散的作用有正確的認(rèn)
識(shí)．許多生產(chǎn)商并未意識(shí)到分散的重要性；② 不知道
對(duì)最終產(chǎn)品的品質(zhì)如何評(píng)價(jià)，如何在市場(chǎng)中貫徹和體
現(xiàn)這種評(píng)價(jià)。一些生產(chǎn)膠衣的中小企業(yè)往往過(guò)于市場(chǎng)
化，對(duì)其產(chǎn)品的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是他們的用戶(hù)是否接收產(chǎn)品，
有無(wú)退貨。玻璃鋼生產(chǎn)企業(yè)須懂得這些評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。否
則，不良產(chǎn)品會(huì)占有市場(chǎng)，并威脅到優(yōu)良產(chǎn)品的生存。
3．3 材料的儲(chǔ)存
眾所周知，水分對(duì)樹(shù)脂的影響是相當(dāng)大的。在
玻璃鋼制品的生產(chǎn)中有些企業(yè)對(duì)玻璃纖維都有含水
率的要求。但在目前的市場(chǎng)上，由于運(yùn)輸不當(dāng)造成
材料受損受潮的情況相當(dāng)嚴(yán)重，而生產(chǎn)廠家并未對(duì)
此引起足夠的重視，照用不誤，從而影響了玻璃鋼生
產(chǎn)企業(yè)的利益。其實(shí)，判斷產(chǎn)品是否受潮比較容易。
除了按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行稱(chēng)重試驗(yàn)外，目測(cè)也可以進(jìn)行基
本的判斷。一般產(chǎn)品未受潮時(shí)，包裝比較整齊，彈性
較好。反之，包裝變形毫無(wú)彈性可言。對(duì)此，希望氣
相二氧化硅的用戶(hù)引起足夠的重視。
3．4 檢驗(yàn)
一般用戶(hù)都檢驗(yàn)最終產(chǎn)品的觸變指數(shù)和粘度，能夠
達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可，從而確定配方和工藝。這里需
要商榷的是該工藝和配方是否是最佳的和最合理
的。從上面的分析我們得知，在材料因素確定的情
況下合理的分散效果是發(fā)揮氣相二氧化硅性能的重
要因素。所以．筆者建議氣相二氧化硅的用戶(hù)應(yīng)當(dāng)
從其分散效果來(lái)確定工藝和配比，而不是從最終效
果來(lái)確定工藝和配比，因?yàn)槠渌蛩乩缣砑恿康?
也會(huì)影響最終效果 生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)分散效
果分析，最終產(chǎn)品的粘度和觸變指數(shù)只是一個(gè)結(jié)果。
4 幾點(diǎn)建議
(1)鑒于國(guó)內(nèi)復(fù)合材料行業(yè)對(duì)氣相二氧化硅產(chǎn)
品的研究較少，我們應(yīng)當(dāng)充分利用國(guó)外現(xiàn)有的資料
和國(guó)內(nèi)可能的各種機(jī)會(huì)向用戶(hù)宣傳和指導(dǎo)使用這種
產(chǎn)品，尤其是在理論上。因?yàn)槲覈?guó)的復(fù)合材料業(yè)已
發(fā)展到了一定的水平，新材料和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，如
果在使用機(jī)理上對(duì)這種材料不了解，就不可能在開(kāi)
發(fā)新產(chǎn)品中使用好這種國(guó)外使用相當(dāng)普遍的原材料。
(2)膠衣和觸變樹(shù)脂的生產(chǎn)廠家要充分認(rèn)識(shí)到
設(shè)備對(duì)分散的重要性，摒棄攪拌設(shè)備，改進(jìn)分散設(shè)
備，提高分散效果，以充分發(fā)揮氣相二氧化硅的作
用．從而達(dá)到節(jié)約成本，提高效率的目的。
(3)注意水分對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。希望玻璃鋼
原料的生產(chǎn)廠家能和自己的用戶(hù)一樣重視這個(gè)問(wèn)
題，向用戶(hù)提供高質(zhì)量的放心產(chǎn)品。
(4)注意工藝和配方的研究。在許多企業(yè)中，現(xiàn)
有的工藝和配方或多或少受到某些大企業(yè)的技術(shù)的
影響，有的甚至只是簡(jiǎn)單的拷貝，缺少研發(fā)能力。這
樣，企業(yè)就缺少持續(xù)生存和發(fā)展的動(dòng)力。盡管在一些
先進(jìn)原材料商的幫助下認(rèn)識(shí)了一些好的原材料，但畢
竟只是一些皮毛，需要培育自己的研發(fā)能力。
(5)行業(yè)內(nèi)的有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)和技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)
應(yīng)當(dāng)幫助中小企業(yè)改變?cè)械脑u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，建立新的
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，使我國(guó)的復(fù)合材料原料能建立在較高水
平的基礎(chǔ)上。

laney

<>好東西哦~~~~~~~~~</P>[em17][em17][em17][em23][em23][em23]

sio2liu

向吳老師學(xué)習(xí)！！[em17][em17][em17]

laney

向吳老師致敬！！

hellen

<B>以下是引用<I>laney</I>在2005-5-5 10:49:40的發(fā)言：</B>
<>
<B></B>

<>好東西哦~~~~~~~~~</P></P>[em17][em17][em17][em23][em23][em23]

好東西, 可惜不能吃, 我餓壞了，呵呵......

[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-10 11:19:50編輯過(guò)]

sio2liu

可以吃的，不過(guò)不能多吃，哈哈

laney

聽(tīng)過(guò)缺鈣、鐵、鋅。。。怎么中國(guó)人又開(kāi)始缺硅啦？？？哈哈~~~~~~~~~[em06]

sio2liu

1234567，鈣鐵鋅鋇鎂鋁硅，一個(gè)都不能少。。。。。。。：）

促進(jìn)劑

簡(jiǎn)直就是好東西!

促進(jìn)劑

對(duì)理解膠衣的生產(chǎn)大大的有好處!