塑料玻璃鋼安全帽外殼的研制(二)

    成型工藝
    將不飽和聚酯樹脂、引發劑、促進劑、功能填料、著色劑、夜光劑(PLO-7B)投入反應釜內,攪拌后放入稠化劑,然后將增強材料用反應液進行浸漬,按GB2811-2007對安全帽重量的規定進行定量鋪層設計。為提高防穿透性能,在帽殼頂Φ120范圍多鋪一層0.4mm方格布。在壓機上進行模壓成型,固化在60℃烘箱中處理3~5h。按樣模劃線,進行機加工,后得到制品。
玻璃鋼安全帽殼性能及分析
應用安全帽的標準GB2811-07對產品性能進行測試.測試結果如表2。 

 

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注:安全帽殼重在248-254克之間,安全帽總重量在448-452之間。
    從測試結果可以看出,按照基本配方及成型工藝制出的安全帽外殼性能完全達到了GB2811-07的性能要求,而且在黑暗處發光在12小時以上,完全滿足使用要求。
    安全帽殼的主要性能是看沖擊性能、耐穿剌性能、阻燃性能、側壓剛性、夜光性、抗靜電性及外觀質量。沖擊性能的測試是用5kg半球面鋼錘自1m高自由下落,沖擊帽頂,帽內頭模受沖擊力應不大于4900N,帽殼不允許出現大于50mm的大裂紋,帶栓繩不允許拉斷。所以在配方中選用韌性好、強度高的196不飽和聚酯樹脂,引發劑用MEKP-Ⅱ,并在配方中加入聚硫橡膠作為增韌劑以提高其抗沖擊性能。另外采用自制的功能填料,對提高抗沖擊性能也有一定作用。另外,從安全帽殼的結構來看,帽殼形狀呈等高度流線狀,而且表面光滑,當飛來物或墜落物砸在帽殼上向側向滑去時,沖量被分解,作用到帽殼上的沖量減少。耐穿刺性能的測試是用重3kg的鋼錐(硬度HR45,錐度60°,錐尖半徑0.5mm)自1m高處自由落下,沖擊帽頂,鋼錐不應與頭模接觸。
    從生產實踐來看,沖擊性能達到標準的安全帽,其耐穿剌性能一般也較好,在成型時,帽殼的頂部Φ120mm范圍內多鋪一層0.4方格玻纖布以提高在此部位的耐穿剌性能,并在配方中加入增韌劑及功能填料,以更好地保證其耐穿刺性。安全帽的側壓剛性是在安全帽側向加載424N壓力時,帽殼側向變形不大于40mm,卸壓后,殘余變形小于15mm。要想滿足玻璃鋼安全帽的側向剛性要求,就只有選擇剛度高的樹脂及性能好的增強材料,并且在不影響帽殼總重的情況下,在帽殼的周邊采取補強措施。
    玻璃鋼安全帽的阻燃性能測試是將70號汽油裝入2kg汽油噴燈,燃燒帽體10s,移開火焰,帽體應在5內自熄(帽殼燃點溫度為790±40℃),試驗的環境10~30℃。為了使安全帽殼達到阻燃的要求,在配方中的功能填料中加有氯化石蠟化石蠟(含氯量為70%)及三氧化二銻,實踐證明通過功能填料中加入阻燃劑,然后用功能填料填充到不飽和聚酯樹脂中,可以使其安全帽的阻燃性達到標準??轨o電性能按GB2812-89標準的測試方法,測定帽殼表面電阻,要求不大于1×109歐。主要是在功能填料中加入適量的抗靜電劑,降低其表面電阻,從而起到抗靜電的作用。
    安全帽的夜光性是該產品創新點所在,該產品是在普通玻璃鋼安全帽的基礎上開發出來的,在不飽和聚酯膠液中加入長余輝發助劑,該助劑具有在陽光照或白熾燈光的照射下能吸收光能,在黑暗狀態下能將吸收的光收以輝光的形式發射出來,從而保證在暗處安全帽能發出夜光。采用大連路明發光科技股份有限公司生產的夜光劑(PLO-7B)試制出來的安全帽黑暗處發光超過12小時,完全滿足用戶要求。
    外觀質量要求外表不應有微泡、針孔、表面空穴、折皺、裂痕、凸凹不平、缺損、砸傷、傷痕、固化不良、毛刺等缺陷,但允許修補;制品周邊不允許有毛刺、脫膠分層;內表面平整,不允許浸漬不良、分層、毛剌、缺損。
結論
    通過原材料的選擇進行合理的配方,采用手糊工藝可以制得具有長余輝發光的玻璃鋼安全帽,發光時間超過12小明,其它性能達到或超過安全帽生產的標準(GB2811-07),該安全帽在交通、建筑、礦業及電力工業上有著廣泛的用途,對提高操作人員在暗處作業及夜晚作業的安全性起到很好的作用。