高性能环氧乙烯基酯树脂在车辆制造上的应用（二）

2015-12-29 12:10| 发布者: 促进剂| 查看: 8432| 评论: 0

摘要: 3.3 高效阻燃、低烟密度、低毒性环氧乙烯基酯树脂轨道交通主要包括：火车(列车)，有轨电车，地铁，轻轨等。目前，我国人们长途出行最主要的交通工具是列车，对于大型城市的市内交通而言是地铁和轻轨等。热固 ..

[size=4][font=宋体][backcolor=#ffffff][color=#333333]3.3 高效阻燃、低烟密度、低毒性环氧乙烯基酯树脂[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333]轨道交通主要包括：火车(列车)，有轨电车，地铁，轻轨等。目前，我国人们长途出行最主要的交通工具是列车，对于大型城市的市内交通而言是地铁和轻轨等。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333]热固性复合材料以其固有的特性为铁路等轨道工业的发展作出了一定的贡献，然而热固性复合材料是基于有机分子结构的，该有机分子结构在着火情形下是一种潜在的可燃物。普通的不饱和聚酯树脂应用在铁路工业上存在的主要缺点是易燃、车辆停下和乘客撤离的时间不够。因此，世界各国均制定了不同的阻燃(包括烟和毒)标准、保护措施和条款来保护乘客的安全。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 热固型复合材料在轨道交通上可应用的部件非常广泛，如在轨道设施方面，可做电缆槽架、走道格栅、格栅护栏、电器箱、防噪防眩板、灯罩、灯柱、站点售货亭、复合枕木等；在车辆车箱内饰件方面，可做车的门窗、座椅、墙板、顶板、地板、整体卫生间、盥洗间、集便箱、茶桌、行李架、空调风道等及其它部件。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 用热固型复合材料来制作上述部件其主要优点如下：[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 1、与金属相比具有高的强度重量比且导热系数低，从而达到节省重量和燃料的目的；[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 2、制作工艺简单，成本低，可一次成型，达到低的投资和生产成本；[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 3、高度的“设计弹性”，它不仅有可作出复杂形状的能力而且可生产轻质中间发泡刚性的三明治结构；[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 4、防腐蚀，使用寿命长；[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 5、降低噪音、抗磁、绝缘、隔音，达到环保要求。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333]为了降低着火时其本身作为一种可燃物而造成更大的损失，世界各国的各大不饱和树脂供应商投入了大量人力物力开发制造了许多阻燃树脂以满足不同部件的应用要求。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 初期的阻燃树脂主要出发点是难燃及不燃，在实际应用中，人们发现，在火灾中大多数死者是被烟熏窒息昏迷而阻碍逃生。基于此结果，对阻燃的概念增加了低发烟和低烟毒的指标。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 传统俗称的反应型阻燃树脂在阻燃性能方面可以达到有关的阻燃要求，但其在发烟量和烟毒性方面很难满足日益严格的标准。因此一类新型的添加型不饱和阻燃树脂随之被开发。添加型阻燃树脂是泛指在不饱和聚酯树脂(含阻燃和非阻燃)中加入固体阻燃剂制造的阻燃树脂。该树脂是一种能达到难燃、低发烟和低烟毒甚至无毒的指标。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 起初的阻燃树脂是在分子单体骨架结构上或以添加剂的形式引入卤素，并配以三氧化二锑(sq01)关联剂来解决的，尽管这是一个非常有效的阻燃系统，但是生命是复杂的，卤素系统在着火时会产生大量的又浓又黑的烟，此烟会使人昏迷和阻碍逃生。接着，人们采用另外的阻燃方法是加入水合氧化铝，水合氧化铝是一种无机粉末，在受热时会吸热分解成氧化铝和水蒸气，当它与热固性复合材料相结合后，在着火情况下，水合氧化铝作为阻燃添加剂通过冷却和水蒸气稀释空气中的氧来达到阻燃效果。作为伴随功能，水蒸气同时起着烟雾抑制的功能，水蒸气是无毒的，因此水合氧化铝是一种很好的低发烟、无毒性阻燃剂。这类树脂主要是邻苯和间苯等通用型不饱和树脂，这类树脂在通过添加大量阻燃填料后，树脂粘度一般较高，施工工艺性较差，并且FRP制品的物理机械性能下降较大。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 其它类型的阻燃树脂还有丙烯酸改性树脂(如MODAR树脂)和酚醛树脂等。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 亚什兰公司解决了添加型阻燃树脂由于加入大量阻燃剂造成的施工工艺性能不良的问题，其阻燃树脂HETRON系列和MODAR系列，同其它热固型不饱和树脂一样，在施工工艺上，可被用作手糊、喷射、SMC&BMC、RTM，真空模塑和注射模塑、挤拉等，根据加工件数和经济性可选择不同型号的阻燃树脂在不同的工艺中应用。上述两大系列阻燃树脂已在英吉利海峡遂道内的电缆桥架、法国TGV、中国的新型列车、地铁设施等许多轨道交通项目上得到成功应用。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] 国内树脂厂商也开展了这方面的研究，并取得一定的成果，尤其是上海富晨化工有限公司推出的RESAFE系列改性丙烯酸阻燃树脂，在高效阻燃、低烟密度、低毒性等方面达到国外水平，在某些性能上超过进口树脂，如其良好的制作工艺性、所制FRP制品物理机械性能较高。该树脂得到美国相关机构的测试认证，替代其进口阻燃树脂，在北京地铁、台湾新干线、阿根廷地铁、GE基础项目等国外内的高铁和地铁项目中得到大量成功应用。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor][/font][/size][table][tr][td=1,1,76][align=center][size=4][font=宋体 ]树脂[/font][font=宋体 ][/font][/size][/align][/td][td=1,1,168][align=center][size=4][font=宋体 ]类型[/font][font=宋体 ][/font][/size][/align][/td][td=1,1,246][align=center][size=4][font=宋体 ]认证[/font][font=宋体 ][/font][/size][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,76][size=4][font=宋体]
928FR[/font][/size][/td][td=1,1,168][size=4][font=宋体]
阻燃型低烟密度环氧丙烯酸树脂[/font][/size][/td][td=1,1,246][size=4][font=宋体]
UL94 V0认证
RoHS检测认证[/font][/size][/td][/tr][tr][td=1,1,76][size=4][font=宋体]
958FR[/font][/size][/td][td=1,1,168][size=4][font=宋体]
特种低发烟阻燃型树脂[/font][/size][/td][td=1,1,246][size=4][font=宋体]
BS 6853 Ia认证（SGS）
NFRA 130:2010认证（SGS）
RoHS检测认证[/font][/size][/td][/tr][tr][td=1,1,76][size=4][font=宋体]
968FR[/font][/size][/td][td=1,1,168][size=4][font=宋体]
低毒性阻燃型改性丙烯酸树脂[/font][/size][/td][td=1,1,246][size=4][font=宋体]
DIN5510-2认证（SGS）
NF F16-101：1988 F0、M1认证（SGS）[/font][/size][/td][/tr][/table][size=4][font=宋体]
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[backcolor=#ffffff][color=#333333]3.4 柔性环氧乙烯基酯树脂[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333]柔性乙烯基酯树脂与传统的环氧乙烯基酯树脂相比，其延伸率更高，粘接强度大大的提高，抗冲强度提高近4倍，层间强度提高20%，并具有独特的耐磨性。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]与Kevlar纤维或其它增强材料合用，制作高强度和耐疲劳的制品，如运动或军用头盔、帆船等。国内的上海富晨FUCHEM 810 树脂就属于这类橡胶改性的柔性环氧乙烯基酯树脂。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333]该树脂在高速列车火车头上得到应用。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]意大利ETR500高速列车的车头前突部分采用的是芳纶纤维增强[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]柔性[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]环氧[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]乙烯基酯[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]树脂的FRP复合材料，[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]采用真空树脂渗透工艺成型。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]用这种材料模型成型的符合空气动力学线型要求的车头具有优异的抗冲击能力，当列车以300[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]KM[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]/h速度行驶时有很好的尺寸稳定性。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
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[backcolor=#ffffff][color=#333333]4 总结[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333] [/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]进入[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]二十世纪[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]八十年代以来，许多世界著名的[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]车辆[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]制造商投入大量人力、物力开展了复合材料技术和先进复合材料在汽车工业的应用研究，[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]八十年代后期，复合材料车身外覆盖件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国车辆复合材料的用量约占本国复合材料总产量的[font=ˎ̥]33％左右，并成增长态势。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]复合材料也从制造简单的车[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]辆[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]非承力件进入制造承力件[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]，复合材料作为外车辆的外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]。并先后研制成先进复合材料驱动轴、[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]板[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]簧和[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]全[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]复合材料[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]汽车底盘和车身。法国[font=ˎ̥]SORA公司为雷诺汽车公司开发了全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州公司和东风公司计划推出全复合材料的家庭用小轿车。[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][/color][/backcolor]
[backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]综上所述，复合材料[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]在车辆制造上的得到日益广泛的应用，迫切需要[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]研究开发出可使产品质量更稳定、生产效率更高、成型加工费用更低的[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]新材料、[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]新工艺。现在的复合材料成型不限于手糊、模压、缠绕等，新的工艺方法如[font=ˎ̥]RTM[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]、[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]树脂传递模塑、[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]RRIM、滚动模压[font=ˎ̥]SMC[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]成型、拉挤、热压罐等相继出现[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]；其基体树脂由传统的通用邻苯、间苯树脂、环氧树脂、酚醛树脂向高性能的环氧乙烯基酯树脂发展；增强材料也由玻璃纤维向高性能的碳纤维、芳纶纤维等发展。这些高性能材料的使用，[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]大大改善了复合材料的结构、性能，提高了成型速度和制造质量，加速了复合材料在汽车上的实用化进程。相信，随着[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]车辆[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]工业发展的需要，将会开发出各种性能的[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]原料材料[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]来[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]满足[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]适应[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]和推动日益增长[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]车[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333]辆[/color][/backcolor][backcolor=#ffffff][color=#333333][font=ˎ̥]工业的需求。[/color][/backcolor][/font][/size]