國外巖棉板技術(shù)的研發(fā)進展及現(xiàn)狀
巖棉板和塑料的主要原材料來源較廣,生產(chǎn)工藝和設備不太復雜,產(chǎn)品耐熱性好、機械強度高、電絕緣性和 耐高溫蠕變性優(yōu)良、價格低廉,成型加工性好,特別是具有良好阻燃性、很少產(chǎn)生有害氣體,因而可在復合材料、膠粘劑、涂料、纖維和泡沫塑料多個領域廣泛應 用,在航空航天及其他尖端技術(shù)領域的應用尤其引人注目。近年國外巖棉板工業(yè)不斷推進技術(shù)進步,取得了15項突出的技術(shù)成果,促進市場規(guī)模大幅提升,去年 消費量達到了52萬噸以上、增長4%左右。技術(shù)進步在其中起了重要作用,專家稱“15優(yōu)”引導國外巖棉板進展。酚醛塑料因其優(yōu)良的耐熱性、電性能,和強 度以及較好的性價比,在全球電子電器產(chǎn)品和炊具、輕工等配件中發(fā)展迅速,發(fā)展了一系列酚醛工程塑料,在航空、汽車、建筑等多領域與金屬及熱塑性工程塑料相 競爭。世界巖棉板工業(yè)以美國和日本最為發(fā)達,無論現(xiàn)代化建設還是開拓新應用領域,這2個國家都始終走在前列,主導世界巖棉板及塑料工業(yè)的潮流。目前在 全球酚醛模塑料消費量中,美國占12%、歐洲占16%、亞洲占65%、其它占7%,日本占了亞洲的主要份額,美日產(chǎn)量分別高達10萬噸、25萬噸,而技術(shù) 方面的成果也多為其研發(fā)。
功能化、精細化成為主要發(fā)展方向,改變巖棉板的結(jié)構(gòu)特別是,與其他高聚物共混,開發(fā)復合材料實現(xiàn)高性能化,尤其是可撓性、耐熱性、阻燃性方面,己成為國 外諸多廠家的關(guān)注焦點,在基礎研究方面巖棉板固化機理所形成復合物的結(jié)構(gòu)形態(tài),以及工藝控制方面的研究也將繼續(xù)深入。近年巖棉板工業(yè)取得15項重要成 果,日本占5項:一是日本住友電木(SumitomoBakelite)公司,生產(chǎn)出玻纖增強酚醛模塑料PM9600系列,其中有高強度類PM9630耐 熱,尺寸穩(wěn)定類PM9610、高沖擊類PM9680、耐磨耗類PM9670等,因具有優(yōu)良的熱剛性而大量用于汽車滑輪中的PM-3050,其拉伸強度 90MPa、彈性模量13500MPa、彎曲強度200MPa、彎曲彈性模量12200MPa、壓縮強度260MPa、缺口沖擊強度5.2kJ/m2、密 度1.64g/cm3、成型收縮率0.25%、線膨脹系數(shù)3.O×10-5,新開發(fā)的PM-9245相比電痕化指數(shù)(CTI)達到225V。二是日本松下 電工(MatsushitaEectricWorkLtd.)公司,大量開發(fā)用于換向器的酚醛模塑料(MA-COM),它具有高旋轉(zhuǎn)耐破壞強度、高絕緣性 能、高溫下尺寸穩(wěn)定性(片間段差的極小化等)優(yōu)點,有CN4404,CN6449,CN6641等品種,其中CN6641是用50玻璃纖維增強,其密度 1.70~1.80g/cm3、吸水率0.05~0.20%、拉伸強度59~98MPa、彎曲強度98~147MPa、壓縮強度196~245MPa、缺 口沖擊強度3.9~5.9kJ/m2、負荷彎曲溫度180~220℃、燃燒性(UL94)V-O級,并通過破壞旋轉(zhuǎn)數(shù)40000r/min的強度試驗;日 本住友電木公司開發(fā)的用于換向器的,酚醛模塑料牌號有PM6440、PM6431、PM6432等;日本日立化成公司 (HitachiChemicalCo.Ltd)開發(fā)的換向器酚醛模塑料牌號有CPJ7000系列,CP690系列等。
三是日本住友電木公司工業(yè)樹脂研究所,發(fā)明了新型合成催化劑制造巖棉板的方法,采用膦酸[R-P(OH)2]代替原來的鹽酸或草酸,應用樹脂相與催化劑 相2個界面,并找出最佳反應條件、反應過程穩(wěn)定,主要優(yōu)點是取消原有的脫酚和回收酚工序,樹脂料化率從原來的50~90%提高到接近100%,既提高了樹 脂質(zhì)量(游離酚很低),和經(jīng)濟效益又解決了環(huán)保問題,是21世紀巖棉板生產(chǎn)的創(chuàng)新技術(shù)。據(jù)中國巖棉板網(wǎng)(www.pf-e.cn)專家介紹,四是日本 大阪輕工業(yè)研究所長谷川喜一等,研究了多種途徑提高酚醛塑料的耐溫阻燃性能,其中有開發(fā)酚三嗪(PT)樹脂,它是由氰化鹵與酚醇反應生成的氰酸酯樹脂再進 一步交聯(lián)而成,具有雙馬來酰***的高溫性能(Tg>300℃)和巖棉板的阻燃性能,以及環(huán)氧樹脂的加工工藝性能。五是日本樹脂工業(yè)會的野間口兼政、 英國復合材料成型協(xié)會(CPA)的KenL.Forsdyke等,全面研究了各種酚醛復合材料的開發(fā)與應用,牌號為“PHENCLAD”的PF復合材料, 其密度1.4~1.5g/cm3、拉伸強度100~150MPa、彎曲強度150~200MPa、熱傳導率54.63~65.56W/m?k、耐溫度指 數(shù)>420℃,發(fā)煙量試驗(BS6853)Catl。
巖棉板這一古老材料正以復合材料形式蓬勃發(fā)展,隨著人們對材料難燃性、低煙、低毒性能、耐熱性要求的重視,其應用范圍也正在不斷擴大,用各種改性酚醛樹 脂,配合玻纖、碳纖維、陶瓷纖維、聚芳酰***纖維各種基體制成的復合材料,用途日趨廣泛。而美國的成果主要有5個方面:一是在美國召開的世界汽車工程年會 上,介紹了該國酚醛玻纖增強塑料RX865M,在汽車止推軸承和轉(zhuǎn)矩變換器的成功應用。二是在美國長灘召開的第48屆國際尖端材料技術(shù)協(xié)會(SAMPE) 年會上,美國TexasA&Muniversity的J.H.Koo教授等,發(fā)表用納米材料改性巖棉板,研制成功耐火箭燒蝕的新型復合材料,它 以美國BordenChemical公司的SC-1008巖棉板(質(zhì)量分數(shù)60~64%,用異丙醇作溶劑),固化溫度140℃,Tg110℃= (DMTA),密度1.28,納米有機蒙脫土(MMT)、納米粘土、納米碳纖維(CNFs)、多形齊聚物(POSSR)等制成的復合材料。經(jīng)x射線衍射和 電子顯微鏡測定其性能,己優(yōu)于原先使用MX-4926材料,成功用作火箭排氣口墊塊和其它耐燒蝕部件,能承受極端溫度1000~4000℃和可承受大于 1000m/s速度,對材料粒子極端苛刻的熱沖擊,在美國宇航工業(yè)中作出卓越貢獻。
三是在美國第13屆國際模塑料會議,和美國第49屆熱固性塑料年會上,介紹和展示了用氣體輔助注射新工藝加工的各類熱固性塑料件。氣體輔助注射成型是依靠 熔體內(nèi)的層流使氣體,在零件內(nèi)形成氣泡,在通過熔體流動表面時不破裂,氣體輔助成型主要是應用于大的或厚壁的零件,其制件有大型冰箱把手、電腦鼠標件以及 各類長柄金屬蒸鍋及烤爐手柄,電器、汽車零部件等具有厚截面的酚醛塑料制品。氣體輔助成型甚至能解決小零件成型過程中的收縮、變形等表面問題。由于成型后 的零件是空心的,因此還具有隔音效果,可應用于閥門蓋或其它引擎罩。用氣體注射鉆孔,對減輕產(chǎn)品重量、縮短模塑周期、降低生產(chǎn)成本都有明顯的效果,以1個 76.2cm的廚房用手柄為例一般用3min成型,而氣體輔助只需要用45s,同時可節(jié)省材料40%,再如一個標準的盥洗室座需要7min的成型時間,而 氣體輔助能使它在1min內(nèi)成型為2.54mm壁厚的成品。四是美國復合材料技術(shù)公司(ACT),研制的“TUFFCLAD”復合材料是以酚醛泡沫為芯 材,同時表面覆蓋幾層浸過巖棉板的玻纖織物,一起通過拉擠成型得到的全酚醛夾心板,已用作飛機內(nèi)飾夾芯板壁和冷藏集裝箱箱體等。五是是美國最大的預制整 體模塑料(BMC)生產(chǎn)商,BMC公司宣布推出酚醛基模塑料,新的BMC-X-Cel針對耐高溫用途,如汽車蓋下零件和排氣部件,以及油箱、儀表等而設 計,據(jù)稱玻纖填充酚醛BMC在220℃性能保持在85%以上,300℃性能保持60%以上,材料在149~188℃固化約1min,根據(jù)使用性能要求還需 要在177℃后烘烤20~120min。
其它國家?guī)r棉板領域主要技術(shù)成果,有:一是比利時VyncolitNV,作為全球著名生產(chǎn)熱固性塑料的公司,年銷售額5.5億美元,近年相繼重組兼并美 國Fiberit公司、Rogers公司,重點開發(fā)的X600、X6000系列,都是玻纖增強高性能酚醛復合材料,廣泛用于汽車配件、各類葉輪、水泵外 殼、燃料輸送泵、換向器、盤式制動活塞等,酚醛玻纖注塑料已大量,用于德國寶馬轎車系列整套進氣導管,以及轉(zhuǎn)子和外殼件等17個部件。二是西班牙 M.A.Espinoss教授,通過改變酚類化合物伯***類化合物的結(jié)構(gòu),以獲得多種結(jié)構(gòu)不同、反應活性不同的苯并嗯嗪,以其為基體制作制動材料,具有優(yōu)良 耐高溫摩擦系數(shù)和熱恢復性。三是加拿大Lee教授對甲階(reso1)和乙階(no-volac)2種類型的巖棉板,在F/P不同物質(zhì)的量比和不同條件 下的反應過程、固化機理、活化能,用C13-NBR核磁共振、示差掃描量熱法、熱失重分析(TGA)等法進行了詳細研究。四是英國樸次茅斯的圣瑪利醫(yī)院, 最近興建一條連接2座建筑的35m走廊,墻壁和屋頂全由英國BP公司防火酚醛泡沫作芯材,復合酚醛玻璃鋼板制成,保障了病人和醫(yī)務工作者安全。五是德國 GiraGiersiepen股份有限公司,將玻纖增強酚醛模塑料用于雷達各種罩下部件、剎車系統(tǒng)、燃料管、動力火車,這種材料滿足了制件對耐熱性、耐化 學性、尺寸穩(wěn)定性,及溫度急劇變化時對抗蠕變性嚴格要求,也是用于機車油線和油泵、排氣裝置、真空泵、可壓縮零件和法蘭方面的合適材料。
名詞解釋:泡沫玻璃是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進劑等,經(jīng)過細粉碎和均勻混合,再經(jīng)過高溫熔化發(fā)泡、退火而制成的無機非金屬玻璃材料。
黑河銀河保溫材料生產(chǎn)黑龍江巖棉板質(zhì)量優(yōu)、價格低,歡迎來電咨詢
企業(yè)快訊: 黑河銀河保溫材料主要經(jīng)營巖棉板,管等保溫材料,目前公司巖棉板特價銷售每平米220元、復合巖棉板每平米50元、酚醛板每平米60元、泡沫玻璃板每平米1550元。我公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售保溫材料的大型綜合性集團式公司,公司現(xiàn)有生產(chǎn)廠區(qū)5個,總占地面積100000余平米,現(xiàn)有職工530余人,其中研發(fā)工程師20名,我公司是“科技現(xiàn)代化、服務親情化、品牌國際化”的現(xiàn)代化企業(yè)。
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