專為拉擠問題而生，誰有問題想著找我好了！

laney

呵呵！我僅代表我個人同意！幫你頂頂~~~[em01][em01][em01]

鄧海岸

摘</B>    </B>要</B><p></p></B></P>乙烯基酯樹脂拉擠工藝（簡稱VER  Pultrusion  Process）是國內(nèi)外近年來迅速發(fā)展的一種低成本高品質(zhì)復(fù)合材料制造技術(shù)，其制品以獨特的性能而被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)、防腐、電力、建筑等諸多領(lǐng)域。但對其工藝的研究論文少見發(fā)表，有些VER拉擠產(chǎn)品性能也名不符實，本文依此而立。<p></p></P> 本文在拉擠工藝共性理論的指導(dǎo)下，通過對VER分子結(jié)構(gòu)及其固化行為的分析，采用“特殊”SPI凝膠試驗法，在大量試驗的基礎(chǔ)上確定VER拉擠配方初型和最佳成型溫度區(qū)域，再通過10mm棒在線試驗，以“性能容忍速度”恒大于等于“工作效率容忍速度”作為指標(biāo)來確定其工藝參數(shù)，并通過成型物中心溫度在線測量對配方及工藝參數(shù)的合理性進行驗證。并在前人大量工作的基礎(chǔ)上對VER拉擠工藝過程進行了數(shù)值模擬。通過用戶委托產(chǎn)品驗證，本文配方和工藝參數(shù)設(shè)計過程及結(jié)論對VER拉擠工藝具有一定的指導(dǎo)作用。<p></p></P>1. 模具溫度設(shè)置采用前低后高對VER拉擠工藝來說是合理的，與VER固化過程的先快后慢相對應(yīng)。</P>2. 每一樹脂配方體系都有最佳成型溫度區(qū)域，并不是越高越好，在某一溫度范圍內(nèi)體系的反應(yīng)速率并不是溫度的增函數(shù)。</P>3. 為了提高VER的拉擠速度，固化劑的總量在UPR的基礎(chǔ)上提高一個百分點是可行的。鈷鹽催化體系對提高生產(chǎn)效率很有幫助，但模具入口的冷卻及適量阻聚劑的加入很有必要。</P>4. 本文的拉擠配方及工藝參數(shù)對壁厚少于10mm的VER拉擠制品只要稍加調(diào)整可以采用。</P>5. 拉載模型的建立對選擇拉擠機的工作參數(shù)具有一定的指導(dǎo)意義。</P>目</B> </B>錄</B><p></p></B></P><p> </p></B></P><p> </p></B></P>第一章           </B>緒論</B><p></p></B></P>§1.1  課題來源及其意義<p></p></P>§1.2  國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展<p></p></P>§1.3  本文的工作重點<p></p></P>第二章           </B>UPR</B>拉擠工藝介紹及VER</B>拉擠工藝預(yù)測</B><p></p></B></P>§2.1  UPR拉擠工藝介紹<p></p></P>      2.1.1  UPR拉擠工藝示意圖<p></p></P>      2.1.2  主要原輔材料<p></p></P>      2.1.3  成型物在熱模中的過程行為<p></p></P>      2.1.4  UPR拉擠工藝成敗不等式<p></p></P>      2.1.5  關(guān)于拉擠速度的幾個問題<p></p></P>      2.1.6  樹脂在模具中的相對運動<p></p></P>§2.2  VER拉擠工藝預(yù)測<p></p></P>      2.2.1  VER分子結(jié)構(gòu)及性能特點<p></p></P>      2.2.2  VER與UPR固化行為的比較<p></p></P>      2.2.3  VER拉擠工藝預(yù)測<p></p></P>第三章           </B>VER</B>拉擠工藝配方設(shè)計及其工藝參數(shù)</B><p></p></B></P>  VER拉擠配方設(shè)計<p></p></P>    §3.1  引發(fā)體系的確定<p></p></P>3.1.1  常用熱固化引發(fā)劑<p></p></P>3.1.2  引發(fā)劑活性的評價方法<p></p></P>3.1.3  引發(fā)劑的選用<p></p></P>3.1.4  復(fù)合引發(fā)體系<p></p></P>3.1.5  VER拉擠配方試驗方案<p></p></P>§3.2  工藝參數(shù)的確定<p></p></P>    3.2.1  普通VER拉擠配方工藝參數(shù)的確定<p></p></P>    3.2.2  快速固化VER拉擠配方工藝參數(shù)的確定<p></p></P>§3.3  成型物中心溫度在線測量<p></p></P>3.3.1試驗設(shè)備<p></p></P>3.3.2試驗結(jié)果</P>§3.4配方及工藝參數(shù)的局限性及其優(yōu)化方向</P>第四章           </B>VER</B>拉擠工藝模型</B><p></p></B></P>§4.1  拉擠工藝模型發(fā)展簡介<p></p></P>§4.2  熱化學(xué)模型<p></p></P>      4.2.1  VER拉擠工藝的反應(yīng)動力學(xué)模型<p></p></P>      4.2.2  VER拉擠工藝的熱傳導(dǎo)方程<p></p></P>      4.2.3  VER拉擠工藝的系統(tǒng)方程<p></p></P>§4.3  VER拉擠工藝的拉載模型<p></p></P>      4.3.1  工藝過程中拉載的影響因素<p></p></P>      4.3.2  拉載表達(dá)式<p></p></P>      4.3.2.1 整體思路<p></p></P>      4.3.2.2 關(guān)于拉載表達(dá)式的幾個問題<p></p></P>4.3.3  拉載對工藝缺陷的響應(yīng)<p></p></P>第五章           </B>總結(jié)</B><p></p></B></P>參考文獻(xiàn)</B><p></p></B></P> </P>

鄧海岸

第一章</B> </B>緒論</B><p></p></B></P><p> </p></B></P>§1.1 </B>課題來源及其意義</B><p></p></B></P>    本課題旨在對樹脂基復(fù)合材料拉擠工藝的技術(shù)與機理進行探討。</P>樹脂基復(fù)合材料有多種成型方法，拉擠（Pultrusion）是其中自動化程度最高、產(chǎn)品質(zhì)量最穩(wěn)定、原材料利用率最高的先進制造工藝。拉擠制品不但具有其它樹脂基復(fù)合材料的共性，而且具有其獨特的軸向性能和連續(xù)性能，從而在結(jié)構(gòu)、防腐、電力、建筑、交通及體育用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。</P>復(fù)合材料的性能一般由其制造方法、結(jié)構(gòu)形式、組成物構(gòu)成等決定，對組成物來說，樹脂基復(fù)合材料主要由樹脂基體和增強材料兩部分組成，在增強材料一定的情況下，樹脂基體對復(fù)合材料的性能起著至關(guān)重要的作用。而乙烯基酯樹脂（VER）具有優(yōu)異的性能價格比，與增強材料間的界面作用能高，優(yōu)良的斷裂延伸率，以及其在耐腐蝕領(lǐng)域更是性能突出，因此將拉擠工藝（Pultrusion Process）與VER有機組合在一起將是一件有意義的工作。</P>我國的拉擠工作者雖然在VER拉擠工藝中做了大量的實際工作，但僅僅是在不飽和聚酯樹脂（UPR）拉擠工藝的基礎(chǔ)上進行簡單的“嫁接”，沒有針對VER樹脂的特殊性進行深入細(xì)致的個性研究，因此產(chǎn)品性能也就名不符實了。在拉擠工藝共性理論基礎(chǔ)上，探索其固有個性，以提高我國VER拉擠工藝的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量將是一個刻不容緩的問題。[32][43][44]<p></p></P><p> </p></B></P>§1.2  </B>國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展</B></P>    樹脂基復(fù)合材料拉擠工藝出現(xiàn)于50年代初期的美國，1956年Morrison  Molded  Fiber  Glass公司開始用拉擠工藝生產(chǎn)建筑型材并成為拉擠工藝發(fā)展的早期領(lǐng)導(dǎo)者[8]。70年代以后，拉擠復(fù)合材料制品和工藝逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。80年代至今其工藝和制品的應(yīng)用領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。我國對拉擠工藝的研究始于60年代中期，北京玻璃鋼研究設(shè)計院、武漢工業(yè)大學(xué)、哈爾濱玻璃鋼研究所、上海玻璃鋼研究所、秦皇島耀華玻璃鋼廠、西安絕緣材料廠等在這一領(lǐng)域做了大量的研究和應(yīng)用開發(fā)工作，但基體主要集中在UPR和環(huán)氧樹脂（EPR），而采用VER和酚醛樹脂（PHR）作為基體少有涉及（本文作者與人合作于1998年對PHR拉擠工藝進行了近一年的研究）。由于拉擠制品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，環(huán)境對制品的性能價格比要求進一步提高，VER拉擠制品應(yīng)運而生。從國內(nèi)外復(fù)合材料刊物所發(fā)表的文獻(xiàn)情況來看，對VER拉擠工藝研究論文少有發(fā)表，只是對VER的合成及其制品性能進行評價的論文較多。對拉擠工藝的共性問題，國外學(xué)者進行了大量的研究工作，現(xiàn)階段的熱點主要集中在對拉擠工藝模型的完善和發(fā)展及計算機技術(shù)的應(yīng)用、拉擠產(chǎn)品的開發(fā)及性能研究、熱塑性復(fù)合材料拉擠工藝研究、拉擠工藝的技術(shù)改進研究（如RIM－Pultrusion、環(huán)形拉擠、原位拉擠、編織輔助拉擠等）等?？陀^地講，現(xiàn)階段我國的拉擠工藝技術(shù)水平還處于發(fā)達(dá)國家80年代初期的水平，由于沒有專業(yè)的科研機構(gòu)及大專院校的加盟，加之我國生產(chǎn)力水平及原輔材料的制約，故技術(shù)發(fā)展速度較慢，甚至于各企業(yè)在激烈的市場競爭中把生產(chǎn)過程中獲得的一些實踐經(jīng)驗都作為一種“技藝”而加以保密。因此提高我國的整體拉擠技術(shù)水平是一項緊迫而艱巨的任務(wù)。對拉擠工藝而言，提高生產(chǎn)效率、降低成本、充分發(fā)揮產(chǎn)品的性能將是研究工作的永恒主題，VER拉擠工藝的研究也不例外。</P><p> </p></B></P>§1.3 </B>本文的工作重點</B></P>本文從實際出發(fā)，利用簡單有效的試驗手段對VER拉擠工藝進行研究，具體工作如下：</P>1．  由于UPR和VER具有相似的固化機理，故本文首先對UPR拉擠工藝進行了詳盡的介紹，以求對拉擠工藝有比較完整的理解。</P>2．  利用“特殊”SPI凝膠試驗法，以表征凝膠狀態(tài)時間參數(shù)Δt（固化時間與凝膠</P>時間之差）、峰值溫度T及固化物狀態(tài)為指標(biāo)確定了VER拉擠配方的初型。</P>3．  在利用“特殊”SPI凝膠試驗法確定樹脂配方體系的最佳成型溫度區(qū)域的情況下，通過在線試驗，以固化物的彎曲強度、外觀狀態(tài)及其中心部位的巴氏硬度為指標(biāo)確定了工藝參數(shù)。</P>4．  通過成型物中心溫度的在線測量，對配方及工藝參數(shù)的合理性進行了驗證。</P>5．  在前人大量工作的基礎(chǔ)上，對VER拉擠工藝過程進行了數(shù)值模擬，并對工藝過程中拉載對工藝缺陷的響應(yīng)進行了分析并提出了解決缺陷的方案。</P>

fullmark-yjh

<B>以下是引用<I>pultrusion</I>在2004-12-17 15:10:19的發(fā)言：</B>
&gt;
<>Fullmark-yjh先生，這種拉擠方式叫動態(tài)RTM，也就是我們平時說的注入拉擠（RTM-Pultrusion），特別對大型復(fù)雜物品來說，很有必要。但對樹脂和模具設(shè)計有一定的要求。</P>

<>看這種工藝可能很好實現(xiàn)熱塑性復(fù)合材料成型??！
<>（圖發(fā)的不錯，頂一下?。?！就是能再看清晰一點就好了！）</P>

促進劑

&lt&gt;如果樓主對貼圖空間要求比較大的話可以用這個連接來貼:&lt;/P&gt;

鄧海岸

<>

這樣電線桿的生產(chǎn)工藝實圖就全了，從這理我們可以看到：</P>
<>1、對耐候性有強烈要求的產(chǎn)品，表面必須有聚酯氈（veil）；</P>
<>2、產(chǎn)品的截面設(shè)計比純粹的圓的在整個長度方向上的剛度要大得多；</P>
<>3、預(yù)成型模的設(shè)計和位置安排、紗的路徑分配對工藝過程的連續(xù)性至關(guān)重要；</P>
<>4、注入拉擠的浸膠方式對產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境、工藝的簡潔、連續(xù)性要求，我們有目共睹；</P>
<>5、對特定的產(chǎn)品，牽引方式我們不能墨守成規(guī)。等等。</P>

鄧海岸

</B>



<>注意：各位先生，文章中不到之處敬請指正，參考資料部分都有說明，不涉及任何人的權(quán)利問題。</P>
<>另外，本文完成于1998底，對新材料的介紹當(dāng)然不能同日而語，請多涼解。</B></P>
<>第二章</B> UPR</B>拉擠工藝介紹及</B>VER</B>拉擠工藝預(yù)測</B>
<></B>
<>
<>
<>§2.1 UPR</B>拉擠工藝介紹</B>
<>    在牽引力作用下，將浸漬樹脂的增強材料連續(xù)通過加熱模而使之固化成型的一種復(fù)合材料成型方法，我們叫拉擠（Pultrusion）。根據(jù)所用樹脂基體不同，拉擠工藝分為熱固性拉擠和熱塑性拉擠，本文僅限于前者研究。在熱固性拉擠工藝中又分為UPR拉擠、EPR拉擠、VER拉擠和PHR拉擠等。由于UPR和VER固化機理的相似之處，下面先介紹UPR拉擠工藝，以求對復(fù)合材料拉擠制造工藝有一個簡單的認(rèn)識，并為以后對VER拉擠工藝的研究打下基礎(chǔ)。

<><B>2.1.1 UPR</B><B>拉擠工藝示意圖

<></B>
<P><B>（略）   

<P></B>
<P>
<P>
<P><B>2.1.2 </B><B>主要原輔材料

<P></B>
<P>1.樹脂基體

<P>樹脂基體將增強材料粘接成一個復(fù)合材料整體，并起著傳遞和均衡載荷的作用，它決定纖維增強復(fù)合材料（FRP）的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐候性、阻燃性、絕緣性及電磁性能等，同時對FRP的抗沖擊等力學(xué)性能都有不同程度的影響。根據(jù)拉擠工藝的要求，樹脂基體應(yīng)具有如下性能：

<P>1）粘度低以便快速浸透增強材料；

<P>2）較短固化時間和較長的適用期，以達(dá)到連續(xù)拉擠快速固化的要求；

<P>3）良好的熱強度和粘接性，以滿足連續(xù)脫模并使制品具有良好的力學(xué)性能。[43]

<P>
<P>2.增強材料

<P>    增強材料是纖維增強復(fù)合材料（FRP）的骨架，它從根本上決定了拉擠制品的主要力學(xué)性能。拉擠工藝中使用最多的增強材料為無捻粗紗，它提供制品的軸向強度。為了提高制品橫向強度常采用纖維連續(xù)氈、短切氈等氈狀纖維制品增強。為了提高制品耐腐蝕性、耐老化性及改良制品的表面性能，常采用聚酯表面氈。另外，在復(fù)雜截面拉擠制品（如窗框型材）中還常用到纖維膨體紗來彌補橫向氈狀增強材料的變形性。增強材料中用得最多的是玻璃纖維及其制品，為了滿足制品的特殊性能要求，也經(jīng)常用到碳纖維、Kevlar纖維等，但其必須與合適的基體相匹配才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

<P>3.引發(fā)體系

<P>引發(fā)劑的作用是產(chǎn)生游離基，從而引發(fā)含不飽和雙鍵樹脂的自由基鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)，達(dá)到交聯(lián)固化的目的。常用引發(fā)劑有TBPO、BPO、TBPB、TCPB、CHP、MEKP等。為了達(dá)到快速固化的目的，常采用高低溫引發(fā)劑聯(lián)用的引發(fā)體系。其作用機理是：低溫引發(fā)劑在較低溫度下迅速分解，產(chǎn)生游離基，引發(fā)聚合反應(yīng)，放出熱，使體系溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到高溫引發(fā)劑的臨界分解溫度時，高溫引發(fā)劑迅速分解，產(chǎn)生大量游離基，引發(fā)劇烈的聚合反應(yīng)，從而達(dá)到在較低成型溫度下快速固化的目的。

<P>
<P>一般情況下，把高溫引發(fā)劑作為主引發(fā)劑完成體系的固化任務(wù)，低溫引發(fā)劑起助引發(fā)作用。因此，在兩者的比例關(guān)系上要分清主次。此外，引發(fā)劑的總量要適中，如果為了提高拉擠速度而一味增加引發(fā)劑的量，勢必會導(dǎo)致聚合鏈長變短并產(chǎn)生裂紋而嚴(yán)重影響制品性能。

<P>
<P>4.內(nèi)脫模劑

<P>    拉擠工藝中使用內(nèi)脫模劑的作用是使成型物在動態(tài)過程中連續(xù)脫模。為了達(dá)到順利脫模的目的，內(nèi)脫模劑分子必須含有弱極性基團和非極性基團，前者使之在樹脂基體中均勻分散，后者在成型物與模具內(nèi)壁之間形成潤滑隔離層，降低其之間的摩擦和粘滯力。對拉擠工藝用內(nèi)脫模劑來說，必須在樹脂凝膠前從樹脂相遷移到成型物外表，否則不但起不了脫模作用，相反還會嚴(yán)重影響制品性能。因為脫模劑在固化產(chǎn)物中以單獨相存在，這將嚴(yán)重影響樹脂與纖維的接合界面。陳平[36]等根據(jù)相分離的熱力學(xué)和動力學(xué)理論，利用Stokes-Einstein方程推導(dǎo)出內(nèi)脫模劑從基體樹脂中遷移到成型物表面所需的時間td:

<P>                                                  （2.1）

<P>式中：RB為內(nèi)脫模劑的均方半徑；ηA為樹脂粘度；K為波爾茲曼常數(shù)；T為模具區(qū)的絕對溫度；CB為脫模劑的濃度。

<P>
<P>從公式可以看出，當(dāng)凝膠過程一開始，體系粘度將急劇增加，較大尺寸的分子運動將被凍結(jié)，此時脫模劑的遷移時間td將趨向于∞，即在工藝過程中根本就沒有遷移出的可能性，因此脫模劑的遷移過程必須在樹脂凝膠化之前完成。當(dāng)成型物進入模具口時，由于纖維的徑向運動趨勢，成型物中的樹脂會向表層運動，在成型物表面形成很薄的富樹脂層。由于表面溫度高，富樹脂層中的脫模劑分子發(fā)生相分離向表層遷移的時間就大大縮短。當(dāng)然成型物中間的脫模劑分子也會向表面遷移。如果遷移路徑太長，在樹脂開始凝膠時還沒遷移到表面，就被凍結(jié)在成型物中單獨成相，往往這種可能性占很大比例。因此在滿足工藝要求的前提下，脫模劑的量一定要通過試驗控制到最低，以免影響產(chǎn)品性能。由上面的分析可知，遷移時間公式是針對表層很薄的富樹脂層，故未出現(xiàn)遷移距離。另外，從公式中還可以看出，每一種脫模劑必須同一定的樹脂體系及工藝條件相適應(yīng)，才能確保脫模過程的順利進行。有時復(fù)合脫模劑的使用會有意想不到的效果。表2.1為拉擠工藝常用內(nèi)脫模劑。

<P>
<P>

[此貼子已經(jīng)被作者于2004-12-19 12:01:12編輯過]

鄧海岸

這就是在我國現(xiàn)在炒得很熱的玻璃鋼螺紋（rebar），它的特點是能夠制成彎曲的?。?！美國已在我國的廣東設(shè)廠。

[此貼子已經(jīng)被作者于2004-12-18 12:28:24編輯過]

鄧海岸

<>
</P>
<>還有一張圖，又傳不上來了，促進劑先生有限制的，obey! 明天。</P>

鄧海岸

<B>Standards( 與拉擠相關(guān)的美國材料學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))</B></P>The Following Standards are useful in relationship to Pultrusions.</P>ASTM C-177-85        <B>Heat Flux
</B>ASTM D-149-87        <B>Dielectric Strength
</B>ASTM D-229-86        <B>Testing Rigid Sheet for Electrical Insulation (Ladder)
</B>ASTM D-256-87        <B>Impact Resistance
</B>ASTM D-495-84        <B>Electrical Resistance
</B>ASTM D-570-81        <B>Water Absorption
</B>ASTM D-635-81        <B>Flammability
</B>ASTM D-638-87b      <B>Tensile Strength
</B>ASTM D-695-85        <B>Compressive Strength
</B>ASTM D-696-79        <B>Thermal Expansion
</B>ASTM D-709-87        <B>Specifications for Laminated Thermosetting Materials
</B>ASTM D-732-85        <B>Shear Strength by Punch
</B>ASTM D-790-86        <B>Flexural Strength
</B>ASTM D-792-86        <B>Specific Gravity
</B>ASTM D-953-87        <B>Bearing Strength
</B>ASTM D-1499-84      <B>Weathering
</B>ASTM D-1505-85      <B>Density
</B>ASTM D-2344-89      <B>Interlaminar Short Beam Shear Strength
</B>ASTM D-2583-87      <B>Hardness
</B>ASTM D-2584-85      <B>Ignition Loss
</B>ASTM D-3647-84      <B>Classifying Pultruded Shapes
</B>ASTM D-3846-85      <B>In-plane Shear Strength
</B>ASTM D-3914-84      <B>In Plane Shear
</B>ASTM D-3916-84      <B>Tensile
</B>ASTM D-3917-88      <B>Dimensional Tolerances
</B>ASTM D-3918-80      <B>ultrusion Terms
</B>ASTM D-4385-88      <B>Visual Defects
</B>ASTM D-4475-85      <B>Short Beam Shear Strength
</B>ASTM D-4476-90      <B>Flexural Properties
</B>ASTM E-84-87          <B>Tunnel Beam Test
</B>ASTM E-662-83        <B>Smoke Chamber
</B>ASTM E-831-86        <B>Linear Thermal Expansion (CTE)
</B>ASTM F-1092-94      <B>Handrails
</B>ASTM G-23-81         <B>Weathering
</B>ASTM G-53-84         <B>Weathering</B></P>