反应注射成型工艺及其发展2课件.ppt

1、液体反应复合成型（液体反应复合成型（RLCMRLCM）又称树脂传递模塑（）又称树脂传递模塑（RTMRTM）。）。工艺过程：先把干燥的增强纤维放入模具，将反应混合工艺过程：先把干燥的增强纤维放入模具，将反应混合物注入密闭模腔，充满纤维与模具之间的空隙，交联反应、物注入密闭模腔，充满纤维与模具之间的空隙，交联反应、固化后，获得大型纤维增强制品。固化后，获得大型纤维增强制品。应用：常用于游艇、卫生洁具、箱式制品以及日用品等应用：常用于游艇、卫生洁具、箱式制品以及日用品等大型纤维增强制品的成型。大型纤维增强制品的成型。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺二、液体反应

2、复合成型工艺 RLCMRLCM与其它模塑成型的区别与其它模塑成型的区别：1 1）成型过程中有化学反应发生，涉及树脂流变性能、黏成型过程中有化学反应发生，涉及树脂流变性能、黏度、增强材料的渗透性、液态低分子原料填充特性等；度、增强材料的渗透性、液态低分子原料填充特性等；2 2）在模具闭合前先放入增强材料。在模具闭合前先放入增强材料。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺影响影响RLCMRLCM工艺的物料特性因素：工艺的物料特性因素：（1 1）混合与热活性体系）混合与热活性体系 理想的物料体系是反应能在模腔被物料充满后才开始发理想的物料体系是反应能在模腔被物料充满后才开始发生，且能在很短

3、时间内完成。即充模过程液体黏度应较低生，且能在很短时间内完成。即充模过程液体黏度应较低并保持恒定，模腔充满后，黏度应迅速升高，以使制品能并保持恒定，模腔充满后，黏度应迅速升高，以使制品能尽快固化脱模。尽快固化脱模。混合及热活化体系的选择：取决于树脂在混合温度下的混合及热活化体系的选择：取决于树脂在混合温度下的反应性能。反应性能。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺 如果树脂在混合温度下就有强烈反应（称混合活性体如果树脂在混合温度下就有强烈反应（称混合活性体系），则混合应在注射之前，并且碰撞混合腔应与模具直系），则混合应在注射之前，并且碰撞混合腔应与模具直接相连，混合后迅速注入模腔、

4、快速固化，模具温度可以接相连，混合后迅速注入模腔、快速固化，模具温度可以与反应物的初始温度相近。与反应物的初始温度相近。若树脂体系在混合温度下无反应，但在较高温度下会剧若树脂体系在混合温度下无反应，但在较高温度下会剧烈反应（称热活性体系），则混合注射器与模具可以保持烈反应（称热活性体系），则混合注射器与模具可以保持较大的距离，因为固化反应是在物料与热的模具接触时才较大的距离，因为固化反应是在物料与热的模具接触时才发生，该体系的模温应比反应物初始温度高得多。发生，该体系的模温应比反应物初始温度高得多。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺（2 2）流变学行为）流变学行为 热塑性塑料熔融

5、黏度主要受温度变化和剪切速率的影响，热塑性塑料熔融黏度主要受温度变化和剪切速率的影响，成型充模时受黏度影响最大，黏度是最重要的材料性能参成型充模时受黏度影响最大，黏度是最重要的材料性能参数。数。RLCMRLCM工艺化学反应所导致的流体黏度上升非常快，且黏工艺化学反应所导致的流体黏度上升非常快，且黏度变化通常非常复杂，需要了解黏度随化学反应升高的规度变化通常非常复杂，需要了解黏度随化学反应升高的规律。律。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺（2 2）流变学行为）流变学行为 热塑性塑料熔融黏度主要受温度变化和剪切速率的影响，热塑性塑料熔融黏度主要受温度变化和剪切速率的影响，成型充模时受

6、黏度影响最大，黏度是最重要的材料性能参成型充模时受黏度影响最大，黏度是最重要的材料性能参数。数。RLCMRLCM工艺化学反应所导致的流体黏度上升非常快，且黏工艺化学反应所导致的流体黏度上升非常快，且黏度变化通常非常复杂，需要了解黏度随化学反应升高的规度变化通常非常复杂，需要了解黏度随化学反应升高的规律。律。RLCMRLCM热活性体系黏度测量：热活性体系黏度测量：使用带有温度控制的标准流变仪，将流变仪温度升至高使用带有温度控制的标准流变仪，将流变仪温度升至高于或接近模具温度的条件下进行测量；于或接近模具温度的条件下进行测量；混合活性体系则可用生产用黏度计直接与反应成型机相混合活性体系则可用生产用

7、黏度计直接与反应成型机相连，对物料的黏度进行测量。连，对物料的黏度进行测量。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺（3 3）穿透性）穿透性 液态树脂的穿透性：指树脂通过纤维增强材料的流动情液态树脂的穿透性：指树脂通过纤维增强材料的流动情况，通常将流体流入纤维增强材料等同于流体穿透多孔介况，通常将流体流入纤维增强材料等同于流体穿透多孔介质填充体，它可根据相应的模型进行分析。质填充体，它可根据相应的模型进行分析。RLCMRLCM工艺过程：纤维切割工艺过程：纤维切割纤维毡片预成型纤维毡片预成型模内喷涂模内喷涂凝胶层凝胶层预成型纤维件放入模内预成型纤维件放入模内闭模闭模注液体反应物料注液体反

8、应物料固化固化开模取件开模取件修剪加工修剪加工检验、包装等工序。检验、包装等工序。RLCMRLCM工艺过程工艺过程=预成型工序预成型工序+模塑成型工序。模塑成型工序。RLCMRLCM工艺玻璃纤维薄毡或预成型体本身可以提高混合效工艺玻璃纤维薄毡或预成型体本身可以提高混合效果，其混合要求不像果，其混合要求不像RIMRIM那样严格，多数那样严格，多数RIMRIM在混合注射器在混合注射器与模具之间需要二次混合，而与模具之间需要二次混合，而RLCMRLCM一般不需要二次混合。一般不需要二次混合。（3 3）穿透性）穿透性 对于热活性体系，其物料不是静态混合就是将材料在机对于热活性体系，其物料不是静态混合就

9、是将材料在机械搅拌器中提前混合，之后再将反应混合物作为单一体系械搅拌器中提前混合，之后再将反应混合物作为单一体系来注射。来注射。充模成型阶段，反应物流经增强体，需要考虑流体间的充模成型阶段，反应物流经增强体，需要考虑流体间的偶联、化学反应和热传导问题。偶联、化学反应和热传导问题。（3 3）穿透性）穿透性若充模时体系的黏度几乎保持不变，则可忽略充模过程的若充模时体系的黏度几乎保持不变，则可忽略充模过程的化学反应和反应热传递等问题，将充模假定为等温的。化学反应和反应热传递等问题，将充模假定为等温的。混合活性体系中，模壁温度与物料初始温度相近，且操混合活性体系中，模壁温度与物料初始温度相近，且操作过

10、程几乎没有时间将预成型体加热，所以可以忽略流动作过程几乎没有时间将预成型体加热，所以可以忽略流动过程的热传递问题。过程的热传递问题。若填充时间远小于固化时间，也可忽略充模过程化学反若填充时间远小于固化时间，也可忽略充模过程化学反应的影响。应的影响。（3 3）穿透性）穿透性 充模成型阶段，反应物流经增强体，需要考虑流体间的充模成型阶段，反应物流经增强体，需要考虑流体间的偶联、化学反应和热传导问题。偶联、化学反应和热传导问题。对于热活性体系，由于模壁温度比物料初始温度高很多，对于热活性体系，由于模壁温度比物料初始温度高很多，则需要将预成型体预热以降低循环时间。则需要将预成型体预热以降低循环时间。若

11、充模过程黏度是变化的，就要考虑化学反应和热传导若充模过程黏度是变化的，就要考虑化学反应和热传导之间的联系，以及它们对黏度的影响。之间的联系，以及它们对黏度的影响。（3 3）穿透性）穿透性树脂黏度变化是物料温度和固化转化的函数，交联反应之树脂黏度变化是物料温度和固化转化的函数，交联反应之前，黏度取决于温度并随温度升高而降低；交联反应发生前，黏度取决于温度并随温度升高而降低；交联反应发生时，黏度会变得对固化敏感，并随固化加强而迅速增大。时，黏度会变得对固化敏感，并随固化加强而迅速增大。充模完成后，制品留在模具中保持固化，使其能够具有充模完成后，制品留在模具中保持固化，使其能够具有足够的刚度，以使脱模时制品形状不会变形。足够的刚度，以使脱模时制品形状不会变形。二、液体反应复合成型工艺二、液体反应复合成型工艺 近年为降低近年为降低RLCMRLCM工艺的循环时间，又开发出了快速反应工艺的循环时间，又开发出了快速反应液体模塑（液体模塑（HSRLMHSRLM），按反应体系的种类不同还可分为混合），按反应体系的种类不同还可分为混合活性快速反应液体模塑（活性快速反应液体模塑（MA/HSRLMMA/HSRLM）和热活性快速反应液）和热活性快速反应液体模塑（体模塑（TA/HSRLMTA/HSRLM），它们与反应注射成型（），它们与反应注射成型（RIMRIM）中应用）中应用的体系相似。的体系相似。