热固性增强塑料成型工艺

热固性塑料简介热固性塑料（Thermosetting plastics），也被称为固化塑料或热固塑料，是一种在加热过程中经历化学变化而形成三维固化结构的塑料。

与热塑性塑料不同，热固性塑料一旦固化就无法再被加热变形。

热固性塑料具有许多优点，例如耐热性、耐化学药品、机械强度高等，因此在诸多领域应用广泛。

本文将对热固性塑料的性质、制造工艺、应用领域进行详细介绍。

性质热固性塑料具有以下主要性质：1.耐热性：热固性塑料在高温下能保持其形状和强度，通常可耐受高达200°C以上的温度。

2.机械强度高：与热塑性塑料相比，热固性塑料的机械强度更高，能够承受更大的力和压力。

3.耐化学药品：热固性塑料对化学药品具有较好的抵抗能力，不易被腐蚀。

4.难燃性：热固性塑料在点燃后不易燃烧，能够自行熄灭火源。

制造工艺热固性塑料的制造工艺与热塑性塑料有所不同。

热固性塑料在加热过程中通过交联反应形成固化结构，无法再通过加热融化变形。

热固性塑料的制造主要包括以下步骤：1.原材料准备：选择适合的树脂材料作为基础，通常采用液态或固态树脂将其与填料、助剂等混合。

2.成型工艺：热固性塑料可以通过注塑、挤出、压缩成型等多种工艺进行成型。

其中，压缩成型是最常用的方法，通过将热塑性塑料放入加热的金属模具中，在高温和高压的条件下形成固化结构。

3.固化反应：成型后的热固性塑料需要进行固化反应。

固化反应可以通过热固化剂的添加或者外部加热来实现。

在固化过程中，树脂分子间发生交联反应，形成耐热的固体结构。

4.后续处理：固化完成后的热固性塑料需要进行后续处理。

这包括修整表面、去除残留的固化剂、进行表面涂层等。

应用领域热固性塑料由于其耐热性、机械强度高等特性，在许多领域被广泛应用。

下面是一些常见的热固性塑料的应用领域：1.电子电气：热固性塑料具有良好的绝缘性能，因此在电子电气行业中被广泛应用于绝缘材料、电路板等制造。

2.汽车工业：热固性塑料的高耐热性和机械性能使其成为汽车工业中的重要材料，例如用于汽车引擎部件、底盘零件等的制造。

简述热固型塑料压制成型的工艺流程1. 引言1.1 概述热固型塑料压制成型是一种常用的塑料加工方法，它通过对热固型塑料原料进行预处理、加热和熔化，再施加适当的压力使其充分填充模具腔体，最终得到所需形状的零件或产品。

该成型工艺广泛应用于各个行业，如汽车制造、电子设备、航空航天等领域。

本文将详细介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并讨论操作要点和注意事项。

此外，我们还将总结回顾工艺流程中的关键要点，并提出可能的改进和未来发展方向。

从整体上强调了热固型塑料压制成型在实际应用中的重要性和价值。

1.2 文章结构本文分为五个部分来详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程。

在引言部分，我们首先概述了本文所涉及的主题，并介绍了文章结构和内容安排。

接下来会逐步展开介绍。

在第二部分中，我们将对热固型塑料进行简要介绍，包括其定义、特点和应用领域。

这将为读者提供对热固型塑料的基本了解，有助于更好地理解其压制成型工艺。

第三部分将详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程概述，包括原料准备与预处理、加热和熔化以及压制成型过程。

通过对每个步骤的解释，读者将能够全面了解整个工艺流程的运作原理和关键步骤。

在第四部分中，我们将讨论操作要点和注意事项。

具体而言，我们将重点介绍温度控制、压力控制以及冷却与脱模操作等方面的关键问题，并提供一些建议和经验分享。

最后，在第五部分中，我们将对整篇文章进行总结回顾，并探讨可能的改进和未来发展方向。

针对热固型塑料压制成型的重要性和应用价值，我们会再次强调并给出展望。

1.3 目的本文旨在全面介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并提供操作要点和注意事项。

通过阅读本文，读者可以了解该成型方法的原理、步骤和关键要点，从而为实际操作和应用提供参考。

此外，本文将重申热固型塑料压制成型的重要性，并展望其未来的发展前景。

2. 热固型塑料简介2.1 定义和特点热固型塑料是一种在加热和压力作用下可以硬化和定形的高分子材料。

与热塑性塑料不同，热固型塑料在初次成型后无法通过加热再次变软和流动。

热固性塑料注塑工艺过程热固性塑料注塑工艺过程分以下步骤：（１）预塑料筒中的热固性塑料在料筒加热装置及螺杆所产生的摩擦热的作用下受热熔融达到预塑物料的目的。

（２）注射预塑完成后，模具闭合，螺杆开始注射，熔料在螺杆推动下从料筒喷嘴经模具的主流道、分流道及浇口注入到模腔中并将模腔全部充满。

由于熔料在注塑时剪切升温并且模具处于高温状态，熔料的温度快速升高进入快速反应状态。

（３）保压固化注射完毕立即进入保压状态，保压目的有两个：一是补缩，二是保证制品结构密实。

保压结束后延迟一段时间待物料完全固化，制品定型。

（４）制品顶出打开模具顶出制品，清理模具。

热固性塑料注塑成型工艺要素包括预塑（料筒温度、螺杆转速及背压）、注射（注射速度、注射压力和保压时间）、固化（模具温度和固化时间）三方面的内容，下面分别加以分析。

（１）料筒温度塑化在注塑机的料筒中完成，料筒温度必须精确控制。

如果料筒加热温度过低，则物料的流动性较差，与螺杆和料筒内壁产生不必要的剪切作用，既加大了螺杆的载荷，又使与螺杆接触的物料因温度过高而发生交联；如果料筒温度过高，则会提前发生交联反应而固化，从而失去流动性而无法注射到模腔中去。

料筒的加热温度不是均一分布，而是呈阶梯状上升的，这样可使热固性塑料的流动性及固化速度处于最佳状态以减少螺杆旋转时受到的摩擦阻力。

通常在能够完成对物料预塑的情况下，料筒的加热温度应该设定偏低一些，以防物料过早交联。

（２）螺杆转速为了避免热固性塑料在注塑机料筒内作长时间的停留及螺杆对物料产生过大的剪切作用，应注意控制螺杆的转速。

一般来讲，对于黏度较大的热固性塑料，在塑化时与螺杆之间的摩擦力大，其螺杆转速可以适当降低，相应地延长物料在料筒中的混炼塑化时间；对于黏度较小的热固性塑料，螺杆转速可以稍高一些以提高效率，但螺杆转速一般宜控制在５０ｒ／ｍｉｎ以内。

（３）背压背压高时，热固性物料在料筒内的剪切能量增大，预塑料的温度上升，硬化程度加大，从而会造成充模困难；螺杆背压过低，则会产生预塑时计量不准确而造成制品欠注等缺陷。

玻璃纤维增强塑料的制造工艺玻璃纤维增强塑料，简称GFRP，是指将玻璃纤维作为增强材料，与热塑性或热固性树脂合成材料。

GFRP 具有优异的机械性能，化学稳定性和优异的绝缘性能，在空间航天、汽车、电子、医疗等多个领域有广泛应用。

本文将介绍GFRP的制造工艺，主要包括玻璃纤维纺制、预浸料制备以及成型工艺等方面。

一、玻璃纤维纺制GFRP中的玻璃纤维通常采用E玻璃或S玻璃等类型，其中E玻璃纤维的拉伸模量较高，适用于高强度材料制造，而S玻璃纤维具有较高的抗碱性能，适用于酸碱介质中使用。

玻璃纤维的制备通常采用单体直接成纤法，即用石英砂等原材料熔炼过程中制成的玻璃流出炉体，绕制在旋转的机芯上，再通过拉伸半成品冷却、切断等工序制成单纤维。

该方法可以制备出单纤维直径小、拉伸性能好的玻璃纤维，适用于高性能材料制备。

二、预浸料制备预浸料是指将玻璃纤维与树脂预先混合，形成片状或卷状材料。

预浸料可分为热固性和热塑性两种类型，其中热固性预浸料由于固化后不能重塑，适用于制备各种复杂形状的材料，而热塑性预浸料则可以通过热加工方法再次加工成各种形状的材料。

热固性预浸料的制作方法通常包括四个阶段，即纤维表面涂胶、预储、浸胶以及保温固化。

其中浸胶过程中要充分浸润玻璃纤维表面，以确保与树脂充分结合，避免产生空气泡等缺陷。

热塑性预浸料的制备通常采用熔融混合法或称热溶法，即将树脂加热至熔态后加入到玻璃纤维中混合，再通过挤出、压塑等工艺制备成卷状或片状预浸料。

该方法成本较低，操作简便，适用于生产大批量、要求不太严格的GFRP材料。

三、成型工艺GFRP的成型工艺通常有压模成型、注塑成型、自动纺织成型等多种方式，其中压模成型可分为手模和自动模具两种类型。

手模压模成型通常适用于小批量、复杂结构的GFRP制品制造，其工艺流程包括模板制作、浸胶、铺复合材料、预压、热固化等多个步骤。

该方法操作灵活，但受工人技能水平影响较大。

自动模具压模成型工艺则适用于大批量、高精度的GFRP制品制造，该方法的步骤包括CAD设计模具、数控加工模具、材料铺设和预压等多个步骤。

第一章热塑性塑料成型热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。

另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等，以改变原有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。

例如，ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯优异综合性能，工艺特性。

由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类的塑料也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。

1、收缩率热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述，影响热塑性塑料成型收缩的因素如下：1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显，另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。

1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。

由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。

所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。

另外，有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。

1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。

直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。

距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。

1.4成型条件模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。

模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影响到各部分收缩量大小及方向性。

另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。

常用热固性塑料的注塑成型工艺条件是什么？(1) 酚醛塑料注塑成型工艺条件酚醛塑料是热固性塑料中应用最多的一种注塑材料，一般多用木粉或纤维素做填充料。

酚醛熔体流动性好，加热时间范围也较宽。

酚醛塑料品牌种类比较多，能用于注塑成型的酚醛粉料及其工艺性能参数见表1。

表1 酚醛注塑粉的工艺性能和注塑成型工艺参数 牌号 流动性/mm 收缩率/% 体积系数≤ 模具温度/℃ 保压时间/S定模 动模 PF2A 2-151J 130～180 0.60～1.00 3PF2A 2-161J 130～1800.50～0.90 3 165～175 170～18020～30PF2A 4-151J ― ― ― PF2A 4-161J ― ― ― PF2A 4-160IJ 130～180 0.60～1.00 3 175～185 180～190 30～40 PF2C 3-431J 130～160 0.40～0.90 3 165～175 170～180 25～35 SP2201J130～1800.70～1.20―160～170170～18025～35(2) 氨基塑料注塑成型工艺条件氨基塑料中主要有脲甲醛、三聚氰胺甲醛和三聚氰胺酚醛，可用于注塑成型制品。

这种原料要求塑化时加热时间短，塑化时加热时间短，所以应采用较高的注射速度。

所以应采用较高的注射速度。

所以应采用较高的注射速度。

但高速注射成型又会引起制品有残留应力，但高速注射成型又会引起制品有残留应力，但高速注射成型又会引起制品有残留应力，使制品使制品容易产生裂纹。

这种原料的熔体固化条件要求较高，所以对机筒温度和成型模具温度范围应严格控制。

脲甲醛和三聚氰胺甲醛塑料的注塑成型工艺参数见表3。

(3) 不饱和聚酯塑料注塑成型工艺条件不饱和聚酯塑料用于注塑成型的品种有SMC 和UP 。

这种原料的成型性及工艺性良好。

这种原料的成型性及工艺性良好。

具体注塑具体注塑成型工艺参数见表3。

(4) 环氧树脂注塑料注塑成型工艺条件环氧树脂熔料注射后在5〜180°C 范围内迅速或缓慢固化，这与选用的固化剂和环氧体系有关。