一. 成型工艺选择(表面有花纹的异形制品)
对模成型,即手工糊制,对模加压成型。
在阴模上糊制大部分厚度,在阳模上糊制小部分厚度,合模加压成型。
二. 模具
阴模:硅胶软模外加FRP或FRIM固定。
阳模:FRP
三. 成型原理及分析
在FRIM体系中,反应产物有三个:
1. 5•1•8分子团 重要的稳定的结晶相,是构成FRIM的基本产物,是强度的保证。
2. 3•1•8分子团 不稳定相,对强度不利。
3. 氢氧化镁 中间过渡相,对强度不利。
反应可分为五个时期:
1. 诱导前期 放热快,可持续5~10分钟,达到最大速率。
2. 诱导期 放热率降低,反应减慢,可持续几小时。
3. 加速期 放热率增长,反应加快,重新达到最大植。
4. 中间期 放热率随时间延长而降低。
5. 受控期 放热率逐渐稳定。
也可视为六个阶段:
溶解阶段、胶化阶段、凝胶阶段、再结晶阶段、干燥阶段、碳化阶段。
四.原料选择
1.氧化镁
选用煅烧菱镁矿而获得的轻烧粉,而不是煅烧白云石获得的灰粉。
目前市场上的氧化镁有三种:
氧化镁含量75%,又称75粉
氧化镁含量80%,又称80粉
氧化镁含量85%,又称85粉
最好选用80粉或85粉,含量大于90%的氧化镁是化工原料,不好选用。
选择氧化镁时,可按照以下标准:
① 细度越细越好,最低细度不小于170目,最好选用190~200目的产品;
② 活性氧化镁的含量应适中,一般为60%左右;
③ 过烧氧化镁含量应小于3%;
④ 氧化钙含量应小于2%;
⑤ 三氧化二铁含量应小于1.5%;
⑥ 氧化镁自出厂之日起,储运期不超过4个月,最好在3个月以内。
注意:
① 所购买的氧化镁要避免和空气接触;
② 可采用简易测定方法“水合测定法”测定氧化镁的活性含量。
2. 氯化镁
国内的氯化镁主要有两个来源:
① 沿海地区的盐场副产品,称卤片,黄色片状,氯化镁含量为45%左右;
② 青海湖产品,称卤块,白色颗粒状或块状,氯化镁含量为44%~45%
氯化镁含量为45%左右;
② 青海湖产品,称卤块,白色颗粒状或块状,氯化镁含量为44%~45%。
氯化镁选材标准:
① 氯化镁含量不小于44%;
② 氯化钠含量不大于1%,氯化钠和氯化钾总含量不大于2%;
③ 氯化钙含量不大于1%;
④ 硫酸镁含量不大于3%。
3. 填料(其中百分数以氧化镁为基数)
活性填充料是仅次于氧化镁和氯化镁溶液的第三大材料,可有效的改善FRIM的性能和降低成本。下面有几种选择:
选择一:
2%多磷酸钠 + 3%硅灰 + 6%粉煤灰,采用“预搅拌工艺”。此法可有效降低变形性、提高FRIM的抗水性、降低成本,但有一个缺点,就是产品成黑色,如果对颜色不做过多要求,可采用此方法。
选择二:
2%多磷酸钠 + 3%硅灰 +5%漂珠,可有效降低产品密度,增强抗水性,降低变形性,产品为白色。所谓漂珠,就是从火力发电厂的粉煤灰中提取的空心铝硅玻璃体,市场上漂珠有供不应求的状况,价格不便宜,而且质量普遍不高。如果漂珠来源稳定,质量可靠而且价格合理,可选用此方法。
选择三:
收购FRP厂切割下的FRP边角料,研磨成粉,加入量为6%左右。可有效提高FRIM的强度,降低成本。目前FRP厂的边角料大部分是交钱请垃圾回收站处理,因此,收购FRP边角料,可降低成本。
选择四:
将自厂在生产中产生的废料和报废产品打碎,研磨成粉,细度为用0.8毫米方孔筛筛余率不超过5%。可以提高产品强度、耐水性能。
五.提高抗水性措施
FRIM的抗水性一般用软化系数K来衡量:
K = P1 / P0
其中P1指浸水48小时后的抗弯强度,P0指浸水前的软化系数,软化系数K应小于1,最大值为1,也有大于1的特殊情况。国标JC646—1996中合格品的软化系数定为0.7,不过,很多生产厂家达不到这个要求。
增强抗水性的措施:
① 氧化镁的活性要适中,太大会降低抗水性;
② 氧化镁的细度应越细越好;
③ 在“填料”节中已提到,“选择一和选择二”可提高FRIM抗水性;
④ 若抗水性达不到要求,可添加脲醛树脂或正磷酸盐来提高抗水性。最好不要采用磷酸作为抗水剂,因为磷酸会使固化时间延长,影响生产效率。