氣相二氧化硅在復(fù)合材料中應(yīng)用時(shí)存在的問題及其對策 [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，但
是對觸變機(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)和分散對最終產(chǎn)品的影響等，
國內(nèi)人士似乎探討較少，原因之一恐怕是該種材料
全部由國外進(jìn)口，而且?guī)缀醣粠准掖蠊舅鶋艛唷?
但無論如何，弄清這些問題對使用好材料，改善最終
產(chǎn)品的品質(zhì)是相當(dāng)重要的。
2 應(yīng)用
2，1 膠衣樹脂
膠衣樹脂是使用氣相二氧化硅最廣泛的產(chǎn)品，
目前尚無其它產(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
國內(nèi)的膠衣施工工藝而言已滿足要求。
2．2 觸變樹脂
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，
國外的樹脂一般都具有觸變性，而國內(nèi)的樹脂一般
都沒有觸變性。這方面的差距是相當(dāng)大的
2．3 原子灰
對原子灰而言，國內(nèi)的情況和觸變樹脂有點(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)淼牟粌H僅是觸變性能，還有抗
沉淀性能。當(dāng)用戶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)已意識到這些問題，使用氣相二氧化
硅也已開始并將成為原子灰生產(chǎn)企業(yè)的共識。
2．4 面屢樹脂
在中國似乎沒有面層樹脂(toD coats)這個(gè)概念，
筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)視為玻璃鋼產(chǎn)品非膠衣上的富樹脂
層。國內(nèi)對該問題似乎不夠重視，以致纖維外露，老
化加速比比皆是。所以，富樹脂層對延長產(chǎn)品的使
用壽命是相當(dāng)重要的。沒有觸變的樹脂很難形成良
好的富樹脂層，因?yàn)闆]有厚度，沒有觸變的樹脂很快
被玻璃纖維布所吸掉了。
3 存在問題
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。這主要是由于長期以來我國的膠衣和樹
脂品種比較單一。但是，隨著多品種產(chǎn)品的開發(fā)，例
如乙烯基樹脂，環(huán)氧改性樹脂，透明膠衣等的開發(fā)，
單一的親水性的200比表面積的氣相二氧化硅已不能
滿足用戶的需要，所以必須向用戶推薦更適合的產(chǎn)品。
一般而言，氣相二氧化硅有親水性和疏水性兩
大類。對于通用的鄰苯型和間苯型不飽和樹脂而
言，一般使用親水性的產(chǎn)品，而對于極性樹脂而言，
建議使用疏水性產(chǎn)品。此外，氣相二氧化硅的比表
面積，樹脂苯乙烯含量，助劑，鈷鹽以及透明要求，添
加順序等對氣相二氧化硅的使用也有相當(dāng)大的影
響。在此希望用戶在使用氣相二氧化硅時(shí)，多詢問
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
在樹脂中獲得適當(dāng)?shù)姆稚ⅰ７稚⒃O(shè)計(jì)越好，則有效
性越好。對樹脂行業(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
脂制成母料，然后再加入樹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，能基本滿足用
戶的需要。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，氣相二氧化硅在樹脂中根本形成
不了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而無法發(fā)揮材料的性能。造成這
種情況的主要原因① 尚未對分散的作用有正確的認(rèn)
識．許多生產(chǎn)商并未意識到分散的重要性；② 不知道
對最終產(chǎn)品的品質(zhì)如何評價(jià)，如何在市場中貫徹和體
現(xiàn)這種評價(jià)。一些生產(chǎn)膠衣的中小企業(yè)往往過于市場
化，對其產(chǎn)品的評判標(biāo)準(zhǔn)是他們的用戶是否接收產(chǎn)品，
有無退貨。玻璃鋼生產(chǎn)企業(yè)須懂得這些評判標(biāo)準(zhǔn)。否
則，不良產(chǎn)品會占有市場，并威脅到優(yōu)良產(chǎn)品的生存。
3．3 材料的儲存
眾所周知，水分對樹脂的影響是相當(dāng)大的。在
玻璃鋼制品的生產(chǎn)中有些企業(yè)對玻璃纖維都有含水
率的要求。但在目前的市場上，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
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)行稱重試驗(yàn)外，目測也可以進(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，包裝變形毫無彈性可言。對此，希望氣
相二氧化硅的用戶引起足夠的重視。
3．4 檢驗(yàn)
一般用戶都檢驗(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應(yīng)當(dāng)
從其分散效果來確定工藝和配比，而不是從最終效
果來確定工藝和配比，因?yàn)槠渌蛩乩缣砑恿康?
也會影響最終效果 生產(chǎn)過程中，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)鑒于國內(nèi)復(fù)合材料行業(yè)對氣相二氧化硅產(chǎn)
品的研究較少，我們應(yīng)當(dāng)充分利用國外現(xiàn)有的資料
和國內(nèi)可能的各種機(jī)會向用戶宣傳和指導(dǎo)使用這種
產(chǎn)品，尤其是在理論上。因?yàn)槲覈膹?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)理上對這種材料不了解，就不可能在開
發(fā)新產(chǎn)品中使用好這種國外使用相當(dāng)普遍的原材料。
(2)膠衣和觸變樹脂的生產(chǎn)廠家要充分認(rèn)識到
設(shè)備對分散的重要性，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一樣重視這個(gè)問
題，向用戶提供高質(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)展的動力。盡管在一些
先進(jìn)原材料商的幫助下認(rèn)識了一些好的原材料，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)改變原有的評判標(biāo)準(zhǔn)，建立新的
測試標(biāo)準(zhǔn)，使我國的復(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]

sio2liu

可以吃的，不過不能多吃，哈哈

laney

聽過缺鈣、鐵、鋅。。。怎么中國人又開始缺硅啦？？？哈哈~~~~~~~~~[em06]

sio2liu

1234567，鈣鐵鋅鋇鎂鋁硅，一個(gè)都不能少。。。。。。。：）

促進(jìn)劑

簡直就是好東西!

促進(jìn)劑

對理解膠衣的生產(chǎn)大大的有好處!