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做玻璃钢产品时,是什么控制了凝胶时间?[成都正西液压机]分享
编辑时间:2020-11-03 作者:正西网络-x


做玻璃钢产品时,是什么控制了凝胶时间?

老师傅一听,肯定眉头一皱。还有谁,肯定是我们操作人员了。难道还可能是键盘侠吗?

原来,老师傅才是时间管理大师!

的确,表面看是我们操作者在控制凝胶时间。快或慢,全凭一瓶盖。
但有一句话叫:透过现象看本质。通俗点说,事情总是没有那么简单的。

今天我们就来探讨一下,看看谁才是真正的时间管理大师。

做玻璃钢产品时,是什么控制了凝胶时间?



02  表象
首先来看看,什么是凝胶时间?

凝胶时间,也称胶凝时间。一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变成固体凝胶所需的时间。对于热固性树脂来说,是指一定温度下(通常是25℃),添加促进剂、引发剂后形成凝胶所需的时间。
那根据我们的日常操作,哪些条件会影响凝胶时间呢?

我在往期文章:【问答】凝胶时间有何用?有提到过,影响因素主要有:温度、湿度、促进剂/引发剂用量、堆积厚度。
其中最根本的两个条件是温度和促进剂/引发剂用量。
温度越高,反应越快,凝胶时间也越短。温度越低,凝胶时间越长。

调节促进剂和引发剂的添加比例,也能非常直观地控制不饱和聚酯树脂的凝胶时间。在一定范围内,添加比例越大,凝胶时间越短,反之越长。(但过量的促进剂和引发剂比例对凝胶时间没有影响)




事实上,在我们做玻璃钢的时候,不管哪种工艺,主要是通过调节这两个参数来控制凝胶时间。

不饱和聚酯树脂的凝胶和固化,本质上是一个加聚反应的过程。树脂中的聚酯大分子链段含有C=C双键(非芳族),交联剂苯乙烯也含有C=C双键(非芳族),它们自身和相互之间都可以发生加聚反应。C=C双键断裂后交联成网状高分子,从而形成复杂的立体交联结构。
让C=C双键断裂形成自由基需要一个引发条件,温度和引发剂就是干这个活的,因此加聚反应的快慢,主要可以通过这两个条件来控制。


03  问题
通过上面的分析,真相看起来已经非常清晰了,凝胶时间主要跟引发条件有关,也就是温度和促进剂/引发剂用量。
但问题已经出现了!
现实中的操作告诉我们,不管是温度还是促进剂/引发剂的用量,都只能将树脂的凝胶时间调整在一定的范围内。超出这个范围,不管我们如何改变温度和促进剂/引发剂用量,凝胶时间都不会有变化,甚至树脂固化都会出现问题,如出现爆聚或固化不良。

一般情况下,凝胶时间短,固化速度快,能提高生产效率。但有一些特殊产品或工艺中,凝胶时间需要长一些,才有足够的成型时间。这种情况下,我们可以通过阻聚剂来延长凝胶时间,但还是有范围的限制。
也就是说,不管采用何种手段调整,不饱和聚酯树脂的凝胶时间都存在一个固定的范围。

而这个范围,从不饱和聚酯树脂的配方确定后,就已经定下来了。


04  本质
要想搞清楚本质问题,我们还得从源头配方说起。

不饱和聚酯树脂是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的含有非芳族不饱和双键的大分子化合物。

 不饱和聚酯树脂是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的含有非芳族不饱和双键的大分子化合物。

不饱和聚酯树脂反应式(图/网络)

主要原料是二元酸和二元醇,其中二元酸又包含了不饱和二元酸(顺酐、反丁烯二酸)、饱和二元酸(苯酐、间苯二甲酸)。

在通用树脂的配方中,含有一定比例的不饱和二元酸和饱和二元酸,最常用的就是顺酐和苯酐。二元醇通常用乙二醇或丙二醇。

不同的不饱和二元酸/饱和二元酸配比,缩聚反应后形成的聚酯分子,其不饱和双键的占比也是不一样的。

不饱和酸比例高时,聚酯的反应性强,凝胶时间短。而苯乙烯的含量也对凝胶时间有一定的影响。



凝胶时间主要跟树脂中聚酯分子与苯乙烯的自聚和共聚反应时间有关,本质上也就是跟不饱和双键含量有关系。

除了原料配方,为了方便储存树脂和满足不同的凝胶时间需求,树脂生产商也会在树脂中加入阻聚剂。

因此,每一款树脂在生产好的时候,其凝胶时间已经被框定在一定的范围了。我们做玻璃钢产品的时候,主要通过温度、促进剂/引发剂添加比例来控制凝胶时间,有时也会添加阻聚剂延长凝胶时间。


05  长言
凝胶时间是树脂非常关键的一个参数,过快或过慢,对产品都有不良的影响。根据具体的产品、工艺、现场环境等,将凝胶时间控制在合理的范围,是一个优秀操作者必须具备的素质。

表面来看,是我们在操控凝胶时间。但实际上,每一款树脂的凝胶时间范围早已被框定。

我们可以对其凝胶时间进行调整,但总是跑不出这个圈。

在实际的工作中,我们一方面要重视凝胶时间的重要性,另一方面也要明白每款树脂的凝胶时间是有局限性的,如果你所需要的凝胶时间无法调整时,最好的办法是换一款更合适的树脂。


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