CRTM——在线编织——-拉挤成型薄壁纤维增强环氧树脂 - 复合材料.DOC

CRTM(在线编织－拉挤成型)薄壁纤维增强环氧树脂管制造技术 陈博 曹淑凤 （中国复合材料工业协会，北京100831） 摘要：提出一种不同于纤维缠绕、拉绕等现有方法的连续RTM法在线编织成纤维管 ，旋即在模内浸渍树脂，经拉挤成型薄壁环氧玻璃钢管的工艺方法。 关键词：薄壁纤维增强环氧树脂管；在线编织；拉挤成型 The CRTM （Braiding on line pultrusion process）Technology for manufacturing Thin Wall FREPR Pipe Chen Bo (China Composite Industry Association, Beijing 100831 China) Abstract: The author raised a new processing method named CRTM(Continuous Resin Transfer Molding), which is different from both filament winding and pultrusion-filament winding: Firstly: Producing the glass fiber pipe through On-line braiding ; then soak the pipe by resin in mold; Finally manufacturing the thin wall epoxy resin FRP pipe by pultrusion molding process. Key words: thin wall FREPR pipe; Braiding on line; Pultrusion process 前言 2004年，苏、豫有关企业找到协会，称国际市场上需要薄壁环氧玻璃钢管系列产品。我们分析因其内外径均有尺寸公差、光洁度及径向强度均有要求，用传统的纤维缠绕、拉绕等工艺不能生产出合乎要求的产品，遂提出以连续树脂传递成型法（在线编织――拉挤成型）制造工艺。 1 产品对象 产品名称：薄壁环氧玻璃钢绝缘管 产品直径：￠8-18㎜ 性能指标 标准容限 公制单位 保险商实验室规范 材料类型 AFW-G-10 最小厚度 0.74mm/1.45mm ANSIFW-G-10类颜色 原色 UL-94可燃性等级 94HB UL746耐大电流电弧能力引燃电弧数 O.S.14 1.59mmA.S.120以上 UL746热线引燃－ 引燃时间（秒） 300以上 ASTMD495耐电弧能力－漏电/引燃（秒） 130 UL746耐高电压电弧能力－漏电/引燃（秒） 180 UL746电弧漏电速度（mm/分钟） 2.34/1.80 内径（LD） ±0.025㎜ 外径（OD） ±0.13㎜ 长度 ±0.25㎜ 标准TIR同心度 0.10㎜ 选用TIR同心度 0.05㎜ 物理特性 压缩强度 137.9MN/㎡ 抗拉强度 137.9MN/㎡ 剪切强度 44.8MN/㎡ 2小时吸水率 0.12% 24小时吸水率 0.16% 电气特性 绝缘电阻（欧姆/20㎝） 2.38×1012 体积电阻率（欧姆/㎝） 2.41×1015 表面电阻率（欧姆） 3.93×1015 短时间介质强度（伏/米） 7.9MV/m 介电常数（60cps） 4.15 耗散因数(60cps) 0.0094 11/2－40u波（轴向）脉冲(伏/米) 7.9MV/m 功率因数（60cps、100伏） 最大百分比 收货时 5.0 于摄氏100度下 10.0 24小时后 于摄氏38度、96％相对温度下 10.0 该绝缘管具有高扭转强度，经UL认证，可在摄氏180度下连续使用。 2 工艺方法选择 2.1 纤维缠绕法（FW） FW法外径光洁度与公差无法保证，若经磨削加工，成本增加，且破坏纤维。 2.2 拉绕法 其工作原理是先拉，形成单向里层；环向缠绕，增加径向强度；单向拉挤，形成较光滑的外壁。 图1 拉绕工艺原理图 若采用无捻粗纱/拉/缠/拉，则径向强度明显过低；若增加环向缠绕，壁厚又偏厚；先拉后绕则拉挤难以进行，外表亦不会理想。其次，环向纱筒还要不时更换；增加缠绕部件，设备费亦不菲。 2.3 成品纤维套管拉挤法 此法无一般拉挤FRP管所需要的芯模支座，此法芯模是悬于模外。 成品纤维套管拉挤法的模具原理如图2所示。芯模左端以球形部分定位，使之轴向定位。 成品纤维套管在右端胶槽浸渍树脂后沿芯模连续进入模腔，实现拉挤同时胶凝固化而成为成品管材。 图2 成品纤维套管拉挤法