環(huán)氧樹脂的反應(yīng)注射成型(RIM)加工工藝與熱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(jìn)行混合、真空處理,混合料達(dá)到要求后,即可放入注射缸內(nèi)備用。 在進(jìn)行混合料處理的同時(shí),將注塑模具裝在注射機(jī)上,然后校正、加熱。把裝有注射料的壓力容器移至注射機(jī)前,同時(shí)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(shí)間、壓力、溫度等參數(shù)后,即可進(jìn)行注射。 環(huán)氧樹脂的RIM加工的周期一般在10min內(nèi)完成,時(shí)間雖短,但整個(gè)過程對(duì)計(jì)量、混合、注射壓力、模具溫度和開鎖模時(shí)間的控制要求時(shí)十分精確的。 環(huán)氧樹脂RIM工藝具有許多優(yōu)點(diǎn):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的溫度最高,并首先固化,然后逐步深入內(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(gè)固化成型過程中對(duì)模腔注料,補(bǔ)償因固化反應(yīng)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(yīng)力小,分布均勻,力學(xué)、電氣性能均比真空澆注制品高。 一些典型的反應(yīng)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。
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(jìn)行了許多研究工作,其研究方向主要有兩個(gè)方面:一是采用纖維增強(qiáng)法形成了增強(qiáng)反應(yīng)注射成型(RRIM)系列;二是使環(huán)氧樹脂和其他聚合物形成互穿網(wǎng)絡(luò)既IPN-RIM結(jié)構(gòu)。 增強(qiáng)反應(yīng)注射成型RRIM共有三種類型。 ⑴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(duì)RIM性能影響,最為引人注目的發(fā)現(xiàn)是球狀玻璃珠填料,其表面體積最小,吸油量最低,對(duì)改善制品的耐化學(xué)品性、耐熱性和熱膨脹系數(shù)的效果最好。 ⑵編織物鋪墊法 由長(zhǎng)纖維編織成板狀或棒狀的增強(qiáng)材料預(yù)先鋪墊在模具內(nèi),隨后再注入環(huán)氧樹脂,使之成型。 ⑶混合法 由⑴法和⑵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(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均提高。
互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)RIM是將環(huán)氧樹脂與另外一種樹脂混合進(jìn)行反應(yīng)注射成型的材料。目前研究最廣泛的是聚氨酯和雙酚A型環(huán)氧樹脂體系,這將是一個(gè)重要的研究課題。已成為當(dāng)前國(guó)際上研究的熱點(diǎn)之一。 環(huán)氧RIM最適宜于高壓絕緣珠、互感器、電機(jī)轉(zhuǎn)子、耐腐蝕泵體等的大量生產(chǎn)。我國(guó)在數(shù)年前也已引進(jìn)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(jìn)口,這和國(guó)際上先進(jìn)水平差距很大。 |