隨著電器工業(yè)的迅速發(fā)展對環(huán)氧樹脂制品的尺寸精度、表面質(zhì)量、多種嵌件內(nèi)應力分布均勻性都有了更高的要求。通用的常壓澆鑄、真空澆鑄已無法滿足這樣高的要求，為此必須使用一種新工藝即環(huán)氧樹脂壓力凝膠工藝（Automatic Pressure GelationProcess）。這種工藝是20世紀60年代初由瑞士CIBA-GEOGY公司首先開發(fā)的。它通過壓力將環(huán)氧樹脂、固化劑等混合料由專用注射機注入模具內(nèi)，在加熱、加壓條件下使環(huán)氧樹脂混合料凝膠固化，因此又稱為反應注射成型（Reaction Iniection Mold-ing）。這種工藝及注射成型機真正能大量投入工業(yè)化生產(chǎn)是在1975年之后。
最早實現(xiàn)商品化的產(chǎn)品是美國GE公司在1979年推出的名為“Arnox”的產(chǎn)品。它在一定范圍內(nèi)的固化速度為30～60s，由于固化放熱量過大不能用于2kg以上制品的生產(chǎn)。到了20世紀80年代初，H.G.Waddill對多種脂肪族多元胺進行了研究，研究出了二液型RIM的成型技術，這種體系可以在100～120℃下1～3min內(nèi)完全固化。直到這時，環(huán)氧樹脂RIM成型技術才趨于成熟。我國從1985年開始從國外引進了環(huán)氧樹脂注射機和專用料。
一、環(huán)氧樹脂的RIM工藝過程及原理
環(huán)氧樹脂RIM成型加工工藝與熱塑性塑料的注射成型工藝十分相似。首先將干燥的環(huán)氧樹脂料定量地輸入配料桶內(nèi)，進行混合、真空處理，混合料達到要求后，即可放人注射缸內(nèi)備用。
在進行混合料處理的同時，將注塑模具裝在注射機上，然后校正、加熱。把裝有注射料的壓力容器移至注射機前，同時在環(huán)氧樹脂料桶中注入一定壓力的干燥氣體，把容器與注射噴嘴接通。調(diào)整好注射時間、壓力、溫度等參數(shù)后，即可進行注射。
環(huán)氧樹脂RIM成型加工的周期一般在10min內(nèi)完成，時間雖短，但整個過程對計量、混合、注射壓力、模具溫度和開鎖模時間的控制要求是十分精確的。
圖1-3和圖1-4分別是環(huán)氧樹脂注射料和RIM成型工藝原理圖。
 環(huán)氧樹脂RIM成型具有許多優(yōu)點：
能大大提高環(huán)氧樹脂制品的表面和內(nèi)部質(zhì)量。其中主要的原因是注射成型工藝中混合料的溫度比模具一般要低70℃，環(huán)氧樹脂混合料、固化能量由外界模具提供，因此在靠近模壁處混合料溫度最高，并首先固化，然后逐步深入到內(nèi)部，這樣固化的放熱量能得到較好的控制。由于中心處固化較慢，在外界持續(xù)的壓力下，注射噴嘴可以在整個固化成型過程中對模腔注料，補償因固化反應而引起的體積收縮，因此所制得的環(huán)氧樹脂制品尺寸精度及表面質(zhì)量高，內(nèi)應力小，分布均勻，機械、電氣性能均比真空澆鑄制品高。
一些典型的反應注射成型的環(huán)氧樹脂制品如下：
①環(huán)氧樹脂耐SF6絕緣套筒；
②環(huán)氧樹脂絕緣塊、蓋；
③支柱絕緣子；
④小型盒式絕緣子。
二、增強反應注射成型
環(huán)氧樹脂RIM制品的性能往往不能滿足要求，為了提高環(huán)氧樹脂RIM制品的性能，人們進行了許多研究工作，其研究方向主要有兩個方面：一是采用纖維增強法形成了RRIM系列；二是使環(huán)氧樹脂和其他聚合物形成互穿網(wǎng)絡即IPN-RIM結構。
增強反應注射成型（RRIM）共有三種類型。
（1）填料添加法 在液體原料中加入粉狀、鱗片狀、球狀或無定形的填料以提高環(huán)氧樹脂的硬度，減少固化收縮率，并降低成本。適宜的填料有碳酸鈣、二氧化硅和云母粉等。
N.S.Strand研究了填料的類型和用量對RIM性能的影響，最為引人注目的發(fā)現(xiàn)是球狀玻璃珠填料，其表面積最小，吸油量最低，對改善制品的耐化學品性、耐熱性和熱膨脹系數(shù)的效果最好。
（2）編織物鋪墊法 由長纖維編織成板狀或棒狀的增強材料預先鋪墊在模具內(nèi)，隨后再注射入環(huán)氧樹脂，使之成型。
（3）混合法 由（1）法和（2）法共同使用，連續(xù)地在金屬模具內(nèi)配置好玻璃纖維織物（或其他纖維織物），然后用含有填料的環(huán)氧樹脂混合物注射入模具內(nèi)，使之成型。一般來說，隨著纖維含量的增加，其注射成型材料的彎曲強度和沖擊強度均提高。
用玻璃纖維、碳纖維、Alamid纖維以及復合纖維織物作鋪墊材料所得到的RRIM成型件的性能見表1-9。
 從表1-9可以看出環(huán)氧樹脂PIM成型件的機械強度比澆鑄件高出10%～20%，RRIM成型件尤其是復合纖維增強后機械強度提高了2～5倍。
三、互穿網(wǎng)絡（IPN)RIM
互穿網(wǎng)絡RIM是將環(huán)氧樹脂與另外一種樹脂（例如聚氨酯）混合后進行反應注射成型的材料。目前研究的最廣泛的是聚氨酯和雙酚A型環(huán)氧樹脂體系，關鍵的問題是選擇能使兩者在注射成型的同時發(fā)生完全反應的催化劑，這將是一個重要的研究課題。已成為當前國際上研究的熱點之一。
環(huán)氧RIM最適宜于高壓絕緣珠、互感器、馬達轉(zhuǎn)子、耐腐蝕泵體等的大量生產(chǎn)。我國在數(shù)年前也已引進了數(shù)條RIM生產(chǎn)線制造電器絕緣材料，但使用材料絕大多數(shù)仍需進口。這和國際上先進水平差距很大。 環(huán)氧樹脂 - www.ytfilter.com -(責任編輯：admin) |