提高手糊玻璃鋼制品的表面質量的方法研究(1)
玻璃鋼成型簡單 、性能優異 、原材料豐富 ,已越 來越多地用于國民經濟的各個方面 。手糊玻璃鋼工 藝(以下簡稱手糊) 投入少 ,生產周期短 ,能耗低 ,可 生產形狀較復雜的制品 ,在國內占一定的市場。但 目前我國手糊玻璃鋼制品的表面質量較差 ,在一定 程度上限制手糊制品的推廣 。業內人士為了提高產 品表面質量進行了大量工作 。在國外手糊制品表面 質量接近或達到 A 級 ,可用來作高檔汽車的內外裝 飾件 。對此我們吸收國外的先進技術和經驗 ,做了 大量的針對性試驗和改進 ,取得了一定的成績。
先針對手糊工藝操作及原材料等特點進行理 論分析 ,筆者認為影響產品表面質量的主要因素有 以下幾個方面 : ①樹脂的工藝性 ; ②膠衣樹脂的工藝 性 ; ③模具表面的質量 。
1 樹 脂
樹脂在手糊制品中大約占 55～80 %(重量) 。樹脂的各項性能直接決定著產品的性能 。在產品生產 過程中樹脂的物理性質決定著生產效率和產品質量 ,因而在選用樹脂時主要應從以下幾個方面考慮 :
11 樹脂粘度
手糊樹脂粘度一般在 170～117cps 之間 。樹脂 粘度范圍較寬 ,利于選擇 。但由于同一牌號樹脂粘度上下限差約在 100cps～300cps ,冬 、夏季粘度也會有明顯的變化 。因而需要進行試驗來篩選確定適合 粘度的樹脂。
本文對五種不同粘度的樹脂進行了試驗 。試驗 過程中 ,主要對樹脂浸漬玻纖速度 、樹脂排泡性 、糊 層的致密性和厚度進行比較 。通過試驗發現 : 樹脂 粘度越小 ,浸漬玻纖的速度越快 ,生產效率越高 ,產 品的空隙率越小 ,產品厚度均勻程度也就越好 ,但氣 溫高或樹脂用量稍多時易出現流膠 (或稱控膠) ; 反 之 ,浸漬玻纖的速度慢 ,生產效率低 ,產品空隙率較 高 ,產品厚度均勻程度差 ,但控膠 、流膠現象減少 。
經過多次試驗 , ,發現在 25 ℃時樹脂粘度為 200～ 320cps ,是產品表面質量和內在質量及生產效率佳 結合點 。在實際生產中 ,經常遇到樹脂粘度偏高的現象 ,這時需要調節樹脂粘度 ,使其降到適合操作的粘度范圍 。通常有兩種方法來實現 : ①在樹脂中加 入苯乙烯稀釋 ,降低粘度 ; ②升高樹脂的溫度和環境 的溫度來降低樹脂粘度 。氣溫較低時 ,升高環境溫度和樹脂溫度是非常有效的途徑 。一般情況下為了保證樹脂的膠凝不致過快通常采用兩種方法 。
112 膠凝時間
不飽和聚酯樹脂的凝膠時間大多為 6 ～ 21min (25 ℃,1 %MEKP ,0. 5 %萘酸鈷) 。凝膠過快 ,操作時 間不足 , 產品收縮較大 , 放熱集中 , 易損傷模具 、產 品 。凝膠過慢 ,易流膠 ,固化慢 ,樹脂易損傷膠衣層 , 降低生產效率。
膠凝時間與溫度及引發劑 、促進劑的加入量有 關 。溫度高時膠凝時間會縮短 ,可以降低引發劑 、促 進劑的加入量 。樹脂中若加入引發劑 、促進劑過多 , 樹脂固化后顏色會變深 ,或由于反應過快 ,樹脂放熱 快 、過于集中 (尤其是厚壁產品) 會燒傷產品 、模具 。 故而 ,手糊操作一般在 15 ℃以上的環境中進行 ,這時 引發劑 、促進劑加入量不需要很多 ,樹脂反應 (凝膠、 固化) 比較平穩 ,適合手糊操作。
樹脂的膠凝時間對實際生產具有重要意義 , 試驗發現 , 樹脂的凝膠時間在 25 ℃, 1 % MEKP 和 0. 5 %萘酸鈷的條件下為 10～18min 為理想 ,即使操作環境的條件略有變化 ,通過調整引發劑 、促進劑的 用量 ,也可以保證生產要求。
113 樹脂的其他性質
(1) 樹脂的脫泡性 樹脂的脫泡性與樹脂的粘度和脫泡劑的含量有關 。當樹脂粘度一定時 ,脫泡劑的用量在很大程度上決定了產品空隙率的高低 。實際生產中在樹脂中 加入促進劑 、引發劑攪拌時勢必混入較多的空氣 ,若 樹脂的脫泡性不好 ,在凝膠前樹脂中的空氣無法及 時排出 , 必然在產品中存在較多的氣泡 , 空隙率較 高 ,因此 ,必須使用脫泡性較好的樹脂 ,可有效的減少產品中的氣泡 ,降低空隙率。
(2) 樹脂的顏色
目前 ,玻璃鋼產品作為高表面質量的外裝飾件時一般需要在表面涂飾高檔油漆 ,使產品表面的顏 色豐富多彩 。為了保證在玻璃鋼產品表面涂飾油漆 顏色的一致性 ,就要求玻璃鋼產品表面為白色或淺 色 。為了滿足這一要求 ,在選擇樹脂時 ,必須選擇淺 色樹脂 。通過對大量的樹脂進行篩選試驗表明 : 樹 脂色值 (APHA) Φ84 可以比較好的解決產品固化后 的顏色問題 。同時 ,采用淺色樹脂 ,還易于在糊制過 程中及時發現糊層中的氣泡 、排出氣泡 ;并減少糊制 過程中因操作失誤出現產品厚度不均而導致產品內 表面顏色的不一致情況的發生。
(3) 氣干性
在濕度較大或低溫情況下 , 經常出現產品固化后內表面發粘的現象 ,這是因為糊層表面的樹脂與 空氣中的氧氣 、水汽等阻聚劑接觸 ,從而使產品內表 面有一層未完全固化的樹脂 。這嚴重影響產品的后 加工 ,另一方面內表面易粘附灰塵影響內表面質量。因此在選擇樹脂時 , 應注意選擇有氣干性的樹脂。 對于沒有氣干性的樹脂 ,一般可以采取在 18～35 ℃ 時往樹脂中加入濃度為 5 %的石蠟 (熔點 46～48 ℃) 一苯乙烯溶液來解決樹脂的氣干性 ,用量約為樹脂 的 6～8 %。
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先針對手糊工藝操作及原材料等特點進行理 論分析 ,筆者認為影響產品表面質量的主要因素有 以下幾個方面 : ①樹脂的工藝性 ; ②膠衣樹脂的工藝 性 ; ③模具表面的質量 。
1 樹 脂
樹脂在手糊制品中大約占 55～80 %(重量) 。樹脂的各項性能直接決定著產品的性能 。在產品生產 過程中樹脂的物理性質決定著生產效率和產品質量 ,因而在選用樹脂時主要應從以下幾個方面考慮 :
11 樹脂粘度
手糊樹脂粘度一般在 170～117cps 之間 。樹脂 粘度范圍較寬 ,利于選擇 。但由于同一牌號樹脂粘度上下限差約在 100cps～300cps ,冬 、夏季粘度也會有明顯的變化 。因而需要進行試驗來篩選確定適合 粘度的樹脂。
本文對五種不同粘度的樹脂進行了試驗 。試驗 過程中 ,主要對樹脂浸漬玻纖速度 、樹脂排泡性 、糊 層的致密性和厚度進行比較 。通過試驗發現 : 樹脂 粘度越小 ,浸漬玻纖的速度越快 ,生產效率越高 ,產 品的空隙率越小 ,產品厚度均勻程度也就越好 ,但氣 溫高或樹脂用量稍多時易出現流膠 (或稱控膠) ; 反 之 ,浸漬玻纖的速度慢 ,生產效率低 ,產品空隙率較 高 ,產品厚度均勻程度差 ,但控膠 、流膠現象減少 。
經過多次試驗 , ,發現在 25 ℃時樹脂粘度為 200～ 320cps ,是產品表面質量和內在質量及生產效率佳 結合點 。在實際生產中 ,經常遇到樹脂粘度偏高的現象 ,這時需要調節樹脂粘度 ,使其降到適合操作的粘度范圍 。通常有兩種方法來實現 : ①在樹脂中加 入苯乙烯稀釋 ,降低粘度 ; ②升高樹脂的溫度和環境 的溫度來降低樹脂粘度 。氣溫較低時 ,升高環境溫度和樹脂溫度是非常有效的途徑 。一般情況下為了保證樹脂的膠凝不致過快通常采用兩種方法 。
112 膠凝時間
不飽和聚酯樹脂的凝膠時間大多為 6 ～ 21min (25 ℃,1 %MEKP ,0. 5 %萘酸鈷) 。凝膠過快 ,操作時 間不足 , 產品收縮較大 , 放熱集中 , 易損傷模具 、產 品 。凝膠過慢 ,易流膠 ,固化慢 ,樹脂易損傷膠衣層 , 降低生產效率。
膠凝時間與溫度及引發劑 、促進劑的加入量有 關 。溫度高時膠凝時間會縮短 ,可以降低引發劑 、促 進劑的加入量 。樹脂中若加入引發劑 、促進劑過多 , 樹脂固化后顏色會變深 ,或由于反應過快 ,樹脂放熱 快 、過于集中 (尤其是厚壁產品) 會燒傷產品 、模具 。 故而 ,手糊操作一般在 15 ℃以上的環境中進行 ,這時 引發劑 、促進劑加入量不需要很多 ,樹脂反應 (凝膠、 固化) 比較平穩 ,適合手糊操作。
樹脂的膠凝時間對實際生產具有重要意義 , 試驗發現 , 樹脂的凝膠時間在 25 ℃, 1 % MEKP 和 0. 5 %萘酸鈷的條件下為 10～18min 為理想 ,即使操作環境的條件略有變化 ,通過調整引發劑 、促進劑的 用量 ,也可以保證生產要求。
113 樹脂的其他性質
(1) 樹脂的脫泡性 樹脂的脫泡性與樹脂的粘度和脫泡劑的含量有關 。當樹脂粘度一定時 ,脫泡劑的用量在很大程度上決定了產品空隙率的高低 。實際生產中在樹脂中 加入促進劑 、引發劑攪拌時勢必混入較多的空氣 ,若 樹脂的脫泡性不好 ,在凝膠前樹脂中的空氣無法及 時排出 , 必然在產品中存在較多的氣泡 , 空隙率較 高 ,因此 ,必須使用脫泡性較好的樹脂 ,可有效的減少產品中的氣泡 ,降低空隙率。
(2) 樹脂的顏色
目前 ,玻璃鋼產品作為高表面質量的外裝飾件時一般需要在表面涂飾高檔油漆 ,使產品表面的顏 色豐富多彩 。為了保證在玻璃鋼產品表面涂飾油漆 顏色的一致性 ,就要求玻璃鋼產品表面為白色或淺 色 。為了滿足這一要求 ,在選擇樹脂時 ,必須選擇淺 色樹脂 。通過對大量的樹脂進行篩選試驗表明 : 樹 脂色值 (APHA) Φ84 可以比較好的解決產品固化后 的顏色問題 。同時 ,采用淺色樹脂 ,還易于在糊制過 程中及時發現糊層中的氣泡 、排出氣泡 ;并減少糊制 過程中因操作失誤出現產品厚度不均而導致產品內 表面顏色的不一致情況的發生。
(3) 氣干性
在濕度較大或低溫情況下 , 經常出現產品固化后內表面發粘的現象 ,這是因為糊層表面的樹脂與 空氣中的氧氣 、水汽等阻聚劑接觸 ,從而使產品內表 面有一層未完全固化的樹脂 。這嚴重影響產品的后 加工 ,另一方面內表面易粘附灰塵影響內表面質量。因此在選擇樹脂時 , 應注意選擇有氣干性的樹脂。 對于沒有氣干性的樹脂 ,一般可以采取在 18～35 ℃ 時往樹脂中加入濃度為 5 %的石蠟 (熔點 46～48 ℃) 一苯乙烯溶液來解決樹脂的氣干性 ,用量約為樹脂 的 6～8 %。
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