美公司推玻璃纖維增強聚氨酯泡沫芯材
聚氨酯樹脂除了用作結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的基體外,其硬質(zhì)泡沫體還在日益增多的用途,如在造船、建筑、風(fēng)能等中用作玻璃 纖維增強結(jié)構(gòu)芯材的基體。美國芯材專業(yè)廠商Nida-Core公司現(xiàn)在就供應(yīng)兩種玻璃纖維增強硬質(zhì)閉孔聚氨酯泡沫芯材產(chǎn)品,產(chǎn)品牌號分別為STO和SXO。
這些產(chǎn)品的制造方法是利用其專利設(shè)備把玻璃纖維植入聚氨酯泡沫板中。玻璃纖維(一般為E玻璃纖維)無捻粗紗從紗筒退出后連續(xù)植入板中而不切短。在STO產(chǎn)品中,玻璃纖維沿板的長度平行排列,從而提高縱向性能。在SXO產(chǎn)品中,玻璃纖維沿三個不同的軸向植入,在板中形成三維“金字塔”形或三角形。這就產(chǎn)生了準(zhǔn)各向同性效應(yīng),使得縱向和橫向的材料和力學(xué)性能相對均等。
STO和SXO芯材的目標(biāo)用途是真空輔助樹脂傳遞成型工藝。據(jù)介紹,能夠在成型過程中承受一個大氣壓壓力的最廉價泡沫材料就是硬質(zhì)聚氨酯泡沫。
在制造夾芯復(fù)合材料時,STO和SXO芯材一般夾在玻璃布皮層之間,用不飽和聚酯或乙烯基酯樹脂灌注。樹脂流過芯材,進入纖維植入點,沿纖維流動,浸透纖維。
相關(guān)人士說,制造玻璃纖維增強硬質(zhì)聚氨酯芯材的理念出自在冷藏車中改進夾芯板結(jié)構(gòu)的需要。在冷藏車中用作絕熱材料的低密度聚氨酯泡沫之剪切性能一般較差,需要植入加強件來加固與蒙皮的結(jié)合。這些加強件增加了材料和制造成本,并且形成了熱旁路。而玻璃纖維增強聚氨酯芯材簡化了結(jié)構(gòu),同時改善了絕熱性能。
美國Kayco復(fù)合材料公司也制造玻璃纖維增強高密度聚氨酯板材,其商名為Kay-Cel。標(biāo)準(zhǔn)板材尺寸為1。2m×2。4m,根據(jù)要求還可提供更大尺寸。板的厚度為12。7mm~50。8mm。每塊板含有兩層玻璃纖維無捻粗紗布,用聚氨酯泡沫灌注。聚氨酯泡沫的最低密度為20磅/立方英尺,最高密度為30磅/立方英尺。
聚氨酯泡沫比巴薩木更貴但比聚氯乙烯泡沫更便宜,歷史上多用來制造較昂貴的船只,但現(xiàn)在也出現(xiàn)了在大量生產(chǎn)的娛樂船只中使用聚氨酯芯材的趨勢。
隨著風(fēng)輪葉片越做越大,工程人員正在尋找減輕葉片重量的方式,包括新型的混雜結(jié)構(gòu)。過去所用的混雜芯材只有巴薩木和聚氯乙烯,但現(xiàn)在使用了更多的材料,例如聚氨酯。使用聚氨酯芯材可制成更長的風(fēng)輪葉片,并且保持期結(jié)構(gòu)完整性和強度。
這些產(chǎn)品的制造方法是利用其專利設(shè)備把玻璃纖維植入聚氨酯泡沫板中。玻璃纖維(一般為E玻璃纖維)無捻粗紗從紗筒退出后連續(xù)植入板中而不切短。在STO產(chǎn)品中,玻璃纖維沿板的長度平行排列,從而提高縱向性能。在SXO產(chǎn)品中,玻璃纖維沿三個不同的軸向植入,在板中形成三維“金字塔”形或三角形。這就產(chǎn)生了準(zhǔn)各向同性效應(yīng),使得縱向和橫向的材料和力學(xué)性能相對均等。
STO和SXO芯材的目標(biāo)用途是真空輔助樹脂傳遞成型工藝。據(jù)介紹,能夠在成型過程中承受一個大氣壓壓力的最廉價泡沫材料就是硬質(zhì)聚氨酯泡沫。
在制造夾芯復(fù)合材料時,STO和SXO芯材一般夾在玻璃布皮層之間,用不飽和聚酯或乙烯基酯樹脂灌注。樹脂流過芯材,進入纖維植入點,沿纖維流動,浸透纖維。
相關(guān)人士說,制造玻璃纖維增強硬質(zhì)聚氨酯芯材的理念出自在冷藏車中改進夾芯板結(jié)構(gòu)的需要。在冷藏車中用作絕熱材料的低密度聚氨酯泡沫之剪切性能一般較差,需要植入加強件來加固與蒙皮的結(jié)合。這些加強件增加了材料和制造成本,并且形成了熱旁路。而玻璃纖維增強聚氨酯芯材簡化了結(jié)構(gòu),同時改善了絕熱性能。
美國Kayco復(fù)合材料公司也制造玻璃纖維增強高密度聚氨酯板材,其商名為Kay-Cel。標(biāo)準(zhǔn)板材尺寸為1。2m×2。4m,根據(jù)要求還可提供更大尺寸。板的厚度為12。7mm~50。8mm。每塊板含有兩層玻璃纖維無捻粗紗布,用聚氨酯泡沫灌注。聚氨酯泡沫的最低密度為20磅/立方英尺,最高密度為30磅/立方英尺。
Kay-Cel芯材主要用作船用夾芯復(fù)合材料的芯材,并且日益進入風(fēng)能市場。據(jù)報它已用于50000多艘船艇,主要用于艉構(gòu)架等必須承受高荷載的部位,至今未有失效的報道。Kay-Cel芯材具有類似木材的彎曲強度和壓縮強度,同時具備耐水和不腐朽的優(yōu)點。
Kay-Cel芯材可用于樹脂傳遞成型或真空輔助樹脂傳遞成型。典型的夾芯結(jié)構(gòu)包含一層膠衣、一層用乙烯基酯或環(huán)氧樹脂灌注的玻璃纖維、一層Kay-Cel芯材和另一層樹脂灌注的玻璃纖維。普通情況下,樹脂不能灌注閉孔泡沫聚氨酯,但制造商常常在芯材上鉆孔,讓樹脂滲透,鎖固芯材兩側(cè)的皮層材料。
聚氨酯泡沫比巴薩木更貴但比聚氯乙烯泡沫更便宜,歷史上多用來制造較昂貴的船只,但現(xiàn)在也出現(xiàn)了在大量生產(chǎn)的娛樂船只中使用聚氨酯芯材的趨勢。
隨著風(fēng)輪葉片越做越大,工程人員正在尋找減輕葉片重量的方式,包括新型的混雜結(jié)構(gòu)。過去所用的混雜芯材只有巴薩木和聚氯乙烯,但現(xiàn)在使用了更多的材料,例如聚氨酯。使用聚氨酯芯材可制成更長的風(fēng)輪葉片,并且保持期結(jié)構(gòu)完整性和強度。
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