纸基摩擦材料的真空浸胶
手套浸胶工艺
手套浸胶工艺手套浸胶工艺在现代工业生产中起着非常重要的作用，它是一种将手套材料（通常是布料或皮革）浸泡在橡胶或其他合成胶液中，然后经过成型、固化等工艺制成手套的制造工艺。
手套浸胶工艺制成的手套具有优良的防水性、耐磨性和抗化学腐蚀性能，被广泛应用于医疗、化工、建筑、农业等领域。
本文将从工艺原理、发展历史、应用领域、发展趋势等方面深入探讨手套浸胶工艺的相关问题。
手套浸胶工艺的工艺原理非常简单，主要包括以下几个步骤：首先，选择合适的手套材料，通常是经过特殊处理的布料或皮革；然后，将手套材料浸泡在预先调制好的橡胶或其他合成胶液中，使得手套材料彻底浸润；接着，经过成型、固化等工艺，使得胶液在手套材料表面形成一层坚固的涂层；最后，经过裁剪、包装等工艺，制成最终的手套产品。
手套浸胶工艺起源于20世纪初，最初是在医疗领域中使用。
随着化工、建筑、农业等领域的发展，手套浸胶工艺逐渐得到了推广和应用，并取得了显著的成就。
目前，手套浸胶工艺已经成为了手套制造行业的主流工艺之一，生产的手套产品种类繁多，品质优良，深受广大消费者的青睐。
在医疗领域，手套浸胶工艺制成的医用手套广泛应用于手术室、实验室等环境中，起到保护医护人员和病人的作用。
这种手套具有优良的耐磨性、抗化学腐蚀性能，可以有效地避免化学药品的侵蚀，为医护人员提供安全保障。
在化工领域，也需要大量的防护手套来保护工作人员的手部免受化学品等有害物质的侵害，手套浸胶工艺制成的手套因其优良的防护性能而备受青睐。
此外，在建筑、农业等领域，手套浸胶工艺也得到了广泛应用。
在建筑领域，施工人员需要经常接触水泥、砂浆等刺激性物质，使用手套浸胶工艺制成的手套可以有效地保护他们的手部免受伤害。
在农业领域，农民在播种、施肥、除草等操作中也需要使用手套来保护手部免受化肥、农药等有害物质的侵害，手套浸胶工艺制成的手套可以很好地满足这些需求。
随着科技的不断发展和人们对生活品质要求的提高，手套浸胶工艺也在不断创新和改进。
GRP真空成型(真空导入)工艺与手糊(湿法)工艺结合新技术
TECHNOLOGY INNOVATION |後术创新摘要：在目前的材料中，复合材料（G R P)因其质轻高强度而被广泛应用，其材料的制造工艺得到不断提高和创新，由起初的手糊工艺发展到机械化的喷射、拉挤、模压等工艺，逐步发展成现在的真空成型（真空导入）工艺。
由于二者工艺所研究服务的方向不同，其使用产品范围也不尽相同。
因此，文章获取二者优势并进行有效结合，研究出一种适合主题包装产品的生产工艺，使其在原有手糊工艺的基础上提高产品质量、提高强度、降低成本，并可以广泛地推广利用。
关键词：G RP真空成型：手糊工艺：达西定律：树脂裯度G R P真空成型（真空导入）工艺与手糊（湿法）工艺结合新技术■文/陈恨龙1.真空成型（真空导入工艺）与手糊（湿法）工艺分析对比1.1真空成型（真空导入）工艺原理真空导入工艺，简称VIP,在模具上铺增强材料（玻璃 纤维、碳纤维、夹心材料等，有别于真空袋工艺），然后铺 真空袋，并抽出体系中的空气，在模具型腔中形成负压，利 用真空产生的负压把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层 中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。
VIP采用单面 模具（就像通常的手糊和喷射模具）建立一个闭合系统。
1.2真空成型（真空导入）理论基础—达西定律t=L2h/(2kDP)式中，t为导入时间，由4个参数来决定；L为注射长度：h为树脂黏度；D P为压力差；k为渗透率。
从式中可以看出，所用树脂的黏度越低，则所需导入时 间就越短，因此真空导入所用的树脂黏度一般不能太高。
这 样可以使树脂能够快速地充满整个模具。
L指树脂进料口与 出料口的之间的距离，距离长当然所需的时间也长。
D P指 体系内与体系外压力差，值越大，对树脂的驱动力也越大，树脂流速越快，当然所需导入时间也越短。
k为渗透性，指 玻纤、夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。
k值大说明浸润好, 多向毡要比方格布、短切毡易被树脂浸润。
基于真空导入工艺的大尺度复合材料异型构件成型技术研究
第1期纤维复合材料㊀No.1㊀452024年3月FIBER ㊀COMPOSITES ㊀Mar.2024基于真空导入工艺的大尺度复合材料异型构件成型技术研究丁㊀萍,张作朝,郑宏雪,柴朋军(北京玻钢院复合材料有限公司,北京102101)摘㊀要㊀研究了大尺寸复合材料水滴形截面异型构件的成型工艺㊂在达西定律的基础上采用实验法测得了玻璃纤维织物渗透率,建立了树脂浸润过程的仿真模型㊂采用仿真软件对典型构件一体成型充模过程进行仿真分析,分别对中心点注射㊁中心线注射㊁单边注射和多线程接力注射方案进行探讨,仿真结果表明,多线程接力注射方案可有效缩短充模时间,满足树脂适用期内完成充模的要求,并达到100%充模率㊂采用多线程接力注射方案制备了典型构件样机,实际充模时间与理论计算相差约10%,对生产实践具有指导性意义㊂关键词㊀复合材料;大尺度;异型构件;SCRIMP;仿真模拟Study on the Molding Technology of Jumbo Size GFRP SkinDING Ping,ZHANG Zuochao,ZHENG Hongxue,CHAI Pengjun(Beijing Composite Materials Co.,Ltd.,Beijing 102101)ABSTRACT ㊀This paper studied the manufacture of the FRP rudder skin.The permeability test and resin gel test of glass fiber fabric were carried out;the filling process of composite rudder surface was simulated by PAM -RTM software.The central point injection,central line injection,single side injection and multi -thread relay injection were discussed,the simulation results show that,the multi -thread relay injection scheme can satisfy the requirement of filling the mold in the resin using time,and achieve 100%filling rate.The prototype of composite rudder was fabricated by multi -thread relay injection.The actual filling time was about 10%different from the theoretical calculation.KEYWORDS ㊀composite materials;rudder;vacuum assisted resin infusion;mold filling simulation通讯作者:丁萍,研究生,工程师㊂研究方向为复合材料设计与制造㊂E -mail:hit_dingping2011@1㊀引言复合材料具有高比强度㊁比刚度和优异的可设计性等优点,广泛应用于航空航天㊁船舶㊁风电叶片和汽车等领域㊂在复合材料生产过程中,模具制造和产品加工占成本比例较高,SCRIMP 具有低成本㊁环境友好和适用于大型构件等优点[1-4]㊂在SCRIMP 工艺中,保证基体树脂充分浸渍增强材料是确保产品质量的关键,而导流通道的布置是保证树脂对纤维增强材料浸渍进度和质量的关键因素㊂SCRIMP 成型的制件,避免出现白斑㊁分层㊁薄厚不均等质量问题的必要条件是树脂对纤维预制体充分浸润㊂实际应用中制件逐渐向更复杂结构和更大尺寸发展,导致流道设计难度大,树脂流动不易控制,从而树脂对纤维的浸润性差[5-8]㊂树脂注胶流道设计是SCRIMP 工艺的关键环节㊂合理的注胶流道设计不仅可以缩短树脂在预制体内的渗透时间,而且还可以避免渗透过程中干纤维复合材料2024年㊀斑㊁富树脂等缺陷的形成㊂传统树脂流道设计是以工程经验为主,辅以试错法,而实际制造零件时,树脂在复杂结构预制体中的流动状态和流动轨迹的复杂程度仅靠工程试验很难准确掌握,而且还需要消耗大量的人力和物力㊂树脂的操作时间是流道设计需要考虑的重要参数㊂流道设计前,应对树脂体系进行凝胶试验,确定凝胶时间,避免进行无效的流道设计㊂渗透率是进行面层充模仿真十分关键的参数,一般通过渗透率测试装置通过试验获得[9-10]㊂水滴形截面的大型构件的成型,在保证胶液在织物表面快速流动的同时,也要保证胶液在织物层间的充分渗透㊂本文在达西定律的基础上采用实验法测得了SCRIMP工艺玻璃纤维渗透率,通过模拟分析软件建立水滴形截面典型构件的有限元模型,对不同流道设计方案进行分析对比[11-13]㊂2㊀参数测定试验2.1㊀试验材料试验采用乙烯基树脂(BBD-1),23ħ时粘度为180~220mPa㊃s,过氧化甲乙酮类固化剂,环烷酸钴类促进剂;增强织物为S玻璃纤维布,斜纹织物,单位面积质量为240g/m2㊂2.2㊀测试方法(1)凝胶时间测定在室温环境下,配制乙烯基树脂胶液,树脂与固化剂的配比为100ʒ1.5,搅拌均匀后静置㊂(2)渗透率参数测定本试验注胶口设置在长度方向一侧,通过观察灌注试件上㊁下表面,记录树脂在恒定压力下对织物的浸润过程,从树脂前沿的实时位置得出渗透率的比值㊂对纤维经线方向(K1)㊁纬线方向(K2)和厚度方向(K3)渗透率进行测试㊂测试件成型尺寸为0.3mˑ1m,以直尺置于测试件表面,每间隔1~ 5min记录一次胶液前锋位置,形成(x i,t i)(i= 1,2,3,4,5 )一系列点㊂试件单侧放置玻璃面板,以观察背部胶液流动情况[7-10]㊂2.3㊀试验结果分析(1)凝胶时间经观测得到室温环境下,乙烯基树脂凝胶时间约为40min㊂(2)渗透率VARI工艺可采用Darcy定律来计算牛顿流体流经多孔介质的渗透率㊂流动方程如公式(1)和公式(2)所示㊂V=Kη▽P=-KηdP dx(1)dxx=K▽Pηdt(2)在胶液注射过程中,真空负压为恒定值,即胶液前沿与注射口之间的压力差数值恒定㊂在注射初始时,t=0,x=0,积分后如公式(3)所示㊂x2=2KәPηt(3)其中x为胶液流动距离,K为渗透率参数,P 为注胶口到胶液流动前锋的压力差,η为胶液黏度,t为胶液流动时间㊂通过工艺试验可知,试验板上表面与下表面胶液流动前锋相差约100mm㊂经试验测定纤维方向和厚度方向的线性拟合如图1和图2所示,纤维方向拟合公式为y=0.0002x-0.0252,厚度方向拟合公式为y=3e-0.5x-0.0042㊂由公式(3)计算得到渗透率K1=K2=2ˑ10-11,K3=3ˑ10-12㊂图1㊀纤维方向线性拟合图2㊀厚度方向线性拟合64㊀1期基于真空导入工艺的大尺度复合材料异型构件成型技术研究3㊀典型构件充模过程模拟分析本文以一种具有水滴形截面的复合材料结构为典型构件,对其灌注过程进行仿真分析㊂该结构内部为刚度相对较大的骨架支撑结构,间隔填充轻质耐压材料的型芯,外部为纤维增强复合材料面层㊂不同于一般的复合材料制品,典型构件在型芯表面形成一个封闭壳体,不得通过后期的加工进行连接或拼接,要求产品一体成型,表面连续㊂采用SCRIMP工艺制造构件表面可减少模具成本,采用轻质的真空辅助材料制作产品更具可操作性㊂采用SCRIMP工艺成型构件面层时,纤维的浸润受到增强织物铺层㊁流道排布㊁成型温度的影响,不合理的流道㊁注胶口(流道)和出胶口设计会使制品表面形成白斑㊁树脂富集等缺陷,影响结构整体刚度和强度,以及局部界面粘接强度㊂通过工艺仿真进行树脂充模过程模拟,对不同设计方案进行对比研究,得到最优方案,指导产品成型工艺的实施㊂典型构件结构示意如图3所示㊂图3㊀典型构件结构示意图㊀㊀3.1㊀分析方案与已知的大型薄壳结构(如风电叶片)不同,风电叶片是柳叶形敞口结构,成型时上下两部分分别成型后进行粘接,而典型构件是连续的封闭结构,如图3所示,不允许后期加工和粘接,目前没有文献报道过类似结构的成型方法㊂进行流道设计时,考虑面层为对称结构,注胶口为上下面层对称设置,对三种方案进行分析[11-13],如图4所示㊂方案1:上下面层中心位置设置注射口,舵尖角位置设置出胶口;方案2:随缘边设置线注胶流道(绿色点线),导缘位置设置线出胶流道(蓝色点线);方案3:沿轴方向中心线位置环形设置线注胶流道(蓝色点线),导缘和随缘位置设置线出胶流道(绿色点线)㊂图4㊀灌注方案设计㊀㊀3.2㊀有限元模型及参数设置采用三维建模软件建立了有限元模型,由于面层为薄壳结构,网格划分采用壳单元,共3445个单元,如图5所示㊂蒙皮成型过程中考虑重力对胶液流动的影响,重力加速度的设置应与实际充模过程一致,在软件中设置为X+方向㊂还需要对树脂流动区域的材料参数和工艺参数进行设置,如表1所示㊂74纤维复合材料2024年㊀图5㊀典型构件有限元模型表1㊀材料性能及工艺参数参数名称单位数值增强织物面密度g/m2200增强织物渗透率m2K1=K2=2ˑ10-11,K3=3ˑ10-12纤维密度Kg/m3 2.49E3树脂密度Kg/m3 1.16E3树脂粘度mPa㊃s200纤维织物孔隙率/0.5真空压力Pa10000㊀㊀3.3㊀计算结果与分析上下面层中心点注射树脂流动过程如图6所示,树脂在真空压力作用下不断以注射点为中心向四周推进,扩散边界呈椭圆形,在前后端汇合后逐渐填满面层,在尖端发生包围交汇,用时约360min㊂从导缘边进行注射的充模过程如图7所示,胶液流动前锋在随缘边交汇,用时约240min㊂充模时间如表2所示㊂典型构件为封闭式结构,上下面层注胶流道应保持同步设置,可保证胶液前锋流动的一致性,方案3中注胶管沿舵轴线方向呈环形设置㊂面层中心线注射如图8所示,以中心注胶流道为起始边逐步向两侧流动,在导缘和随缘端交汇,用时约60min㊂表2㊀注射过程模拟结果方案注胶形式出胶口布置形式充模时间充模率1上下面层中心点同时开启导缘和随缘边设置出胶管383min100% 2导缘端线注射随缘边设置出胶管261min100%3面层中心线注射导缘和随缘边设置出胶管58min100%图6㊀面层中心注射充模过程84㊀1期基于真空导入工艺的大尺度复合材料异型构件成型技术研究图7㊀单边注射充模过程图8㊀面层中心线注射充模过程94纤维复合材料2024年㊀㊀㊀产品灌注过程不应超过树脂体系适用期,以避免灌注过程中树脂流动区域内出现凝胶,进而产生浸渍不透的现象,导致产品表面白斑㊁缺胶等问题㊂树脂凝胶试验表明,充模过程应控制在50min 内㊂由表2可知,方案3最接近产品充模过程时间控制要求㊂因此,对方案3进行进一步的优化研究㊂在方案3的基础上,为进一步缩短注射时间,设计了接力注射方案,方案3-1:沿舵轴方向中心线位置环形设置3条线注胶流道(黄色和绿色点线位置),导缘和随缘位置设置线出胶流道(蓝色点线位置);方案3-2:沿舵轴方向中心线位置环形设置5条线注胶流道(黄色㊁蓝色和绿色点线位置),导缘和随缘位置设置线出胶流道(红色点线位置)㊂即在树脂流动区域内设置沿舵轴方向设置多条环形注胶流道,充模时依次顺序开启/关闭注射点进行胶液吸注,以达到胶液快速流动浸透织物的目的㊂流道布置具体方案如图9所示㊂图9㊀流道布置方案接力注射对注胶口的开启时机要求较为严格,过早开启下一级注胶口会造成局部气体包络,形成缺陷㊂方案3-1中流道间距设置为700mm,由中心流道向两侧排列的流道分别为2级流道㊁3级流道㊂在2级流道外侧设置感应器,触发条件为该处填充率达到100%时发出开启/关闭信号㊂使用感应器1(位于流道2外侧)进行模拟,注胶口开启和关闭过程如图10所示,流道附近有明显的树脂流动干涉区域,充模结束后,该处面层易形成干斑,如图11所示㊂为避免出现干涉现象,对注胶口开放时机进行优化㊂根据铺层厚度及工艺试验结果,以胶液流动前锋位置确认注胶口的开启时机㊂使用感应器2(位于流道2外侧)进行充模模拟,产品充模过程如图12所示,胶液流动前锋基本保持一致,在注胶口顺序开启的时间节点,无紊流现象,灌注时间约2320s㊂图10㊀充模过程流程图当胶液流动一定距离后,其浸透速度会因阻力增加明显减缓,为在浸透速率减缓前及时开启下一级注胶口,在方案3-2中将流道间距缩短至400mm,相应的由中心流道向两侧排列的流道分别为2级流道㊁3级流道㊁4级流道㊂采用方案3-1中感应器2进行充模模拟,结果表明进一步缩短了充模时间,同时不影响产品的浸润效果,如表3所示㊂图11㊀面层局部包气示意图表3㊀接力注射模拟结果方案注胶流道及注射口布置形式出胶口布置形式充模时间充模率3-1面层接力注射(单面3注射口)导缘和随缘边设置出胶管38min 100%3-2面层接力注射(单面5注射口)导缘和随缘边设置出胶管25min 100%5㊀1期基于真空导入工艺的大尺度复合材料异型构件成型技术研究图12㊀接力(单面3注胶口)充模过程图13㊀接力(单面5注胶口)充模过程15纤维复合材料2024年㊀㊀㊀通过对不同流道设置方案进行仿真分析发现,环形流道的设置可保证树脂胶液在织物表面及内部的流动路径可控,前锋基本一致,有利于对不同方案进行参数调整㊂多线程连续注射方案可有效的减少充模时间,方案3-2的充模时间较方案3减少了50%以上,保证树脂适用期内完成充模㊂5㊀典型构件样机SCRIMP 工艺验证采用本文的流道设计,进行3m ˑ4m 典型构件样机的制作,产品成型过程如图14所示,样机成型充模时间约为28min,与仿真结果相差约10%㊂对样机进行外水压㊁疲劳㊁抗扭等试验考核,产品无破坏和渗漏,成型后产品表面质量如图15所示㊂图14㊀产品成型过程图15㊀产品成型后表面质量6㊀结语(1)采用有限元方法对大型水滴形截面异型典型构件进行充模过程模拟,可预测胶液流动区域的充模情况,分析流道设计的可行性,对该类型构件成型具有指导意义㊂(2)模拟结果表明采用多线程接力注射方案可有效缩短产品充模时间,满足工程生产需求;根据工艺试验结果设计注胶口开启时机,过早开启易导致产品缺陷㊂(3)采用多线程接力注射方案制作了1:1典型构件样机,理论计算充模时间与实际相差约10%,方案可行㊂(4)本文研究成果解决了工程实际问题,形成的生产技术已成功应用于产品生产,对理论和工程具有指导意义㊂参考文献[1]孙巍,毛亮,罗忠.典型构件设计初探,船舶与质量,2010(3).[2]Katebi,M.R.A two layer controller for integrated fin and rudderroll stabilisation.In Proceedings of IFAC Conference on Control ap-plications in marine systems,Ancona,Italy,2004(7):101-106.[3]R Suttonl,G N Roherts.Martronics:a philosophy for marine sys-tems design.Part M:J.Engineering for the Maritime 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一种环氧玻璃纤维真布空压力浸胶管表面处理喷漆工艺[发明专利]
![一种环氧玻璃纤维真布空压力浸胶管表面处理喷漆工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6ae94b6fd0d233d4b04e6961.png)
专利名称：一种环氧玻璃纤维真布空压力浸胶管表面处理喷漆工艺
专利类型：发明专利
发明人：杨勇,刘绪雷,赵振华,翟汝超
申请号：CN201610648448.3
申请日：20160809
公开号：CN106269421A
公开日：
20170104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于环氧玻璃纤维真空压力浸胶管技术领域且公开了一种环氧玻璃纤维真布空压力浸胶管表面处理喷漆工艺，包括以下步骤：(1)浸胶管表面的打磨处理；采用数控车床，将刀具换成安装砂纸的弧形刀，在车床转速800r/min，刀具进给速度为300mm/min的条件下进行产品表面打磨，然后用棉纱将打磨后表面的粉尘清除干净，用酒精擦拭，进行晾干；(2)漆料的调制；将高电阻绝缘清漆、环氧树脂、固化剂、基料和阻燃剂进行混合调制，且混合后的粘度在15至25秒之间；(3)将步骤(1)和步骤(2)表面喷涂。
本发明可以将提高浸胶管表面的表观质量，且提高浸胶管的表面电阻率、表面闪络电压，降低浸胶管的介质损耗。
申请人：山东泰开电器绝缘有限公司
地址：271000 山东省泰安市泰山区东部新区
国籍：CN
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纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展_郁成岩
可大致分为 :①溶液浸渍法 ;②热熔浸渍法和胶膜碾 压法 ;③粉末工艺法等 。
(1)溶液浸渍法 溶液法是目前制备干法缠绕成型用预浸带的最 常用的方法 , 其基本过程如图 2 所示[ 6] 。 单向张紧
收稿日期 : 2009-10-10 作者简介 :郁成岩 (1985-), 男, 硕士研究生 , 主要从事聚合物基复合材料方面的研究 。
FRP/CM 2010.No.5
2010年第 5期
玻 璃 钢 /复 合 材 料
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的纱束从纱架引出 , 连续平行地进入装有树脂溶液 的胶槽内浸渍 , 再经高温炉烘干 , 铺垫隔离纸 , 同时 靠热压辊压实 , 最后收卷储存 , 即得成卷的预浸带 , 可用作商业买卖 。 也有预浸带无需铺垫隔离纸 , 成 卷后直接用于缠绕 , 实现即浸即用地不间断生产 。
图 6 湿法缠绕成型工艺流程图
由于湿法缠绕工艺不采用预浸带技术 , 也没有 预固化过程 , 因而制品的含胶量是在浸胶和缠绕过 程中进行控制 。 浸胶技术的优劣直接影响缠绕制品 的好坏 。湿法缠绕工艺的浸胶通常采用直浸法和胶 辊接触法[ 11] 。
(1)直浸法 直浸法是目前湿法缠绕工艺中设备最简单 , 应 用范围最广泛的一种浸胶技术 。该法是将纱团引出 的一束或多束单向张紧的纤维连续直接进入胶槽浸 渍胶液 , 然后通过挤胶辊的挤压使胶液均匀 , 再利用 刮胶刀刮去多余的胶液 , 即得到直接用于湿法缠绕 的浸过胶的纤维 。其工艺过程如图 7所示 。 整个浸 胶过程中 , 挤胶辊压力的大小 、刮胶刀与纱带的距离 和胶液的温度是影响含胶量的主要因素 。 (2)胶辊接触法 胶辊接触法是由 直浸法经 过一定改 进演变而 来 , 它的浸胶装置比直浸法稍微复杂一些 。胶辊接
预浸料适用成型工艺？附工艺介绍
预浸料适用成型工艺？附工艺介绍预浸料可用不同成型方法，根据不同应用选择较合适的成型方法。
预浸料成型工艺主要有真空袋工艺、热压罐工艺、模压工艺、搓管工艺、拉挤成型工艺、辊压成型工艺、缠绕成型工艺、压力袋工艺等。
其中真空袋工艺主要用在船舶工业铁道系统内装饰，热压罐工艺主要用在高质量复合材料，模压工艺主要用在平板、体育用品、雪撬、工业品，搓管工艺主要用在钓鱼杆、滑雪杆、高尔夫球杆、管件，压力袋工艺主要用在桅杆、天线杆、各种管件。
一、真空袋工艺定义: 真空袋成型工艺，就是将产品密封在模具和真空袋之间，通过抽真空对产品加压，使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。
优点：1、纤维含量高，产品的力学性能更好；2、均匀加压，产品的性能均匀；3、有效控制产品厚度和含胶量；4、减少产品中的气泡；5、可以成型复杂、大型制件；6、减少挥发份对人员的损伤。
真空袋湿法工艺过程：1、模具准备，涂脱模剂2、产品积层（手糊、喷射、预浸料）3、铺脱模布4、铺隔离膜或带孔隔离膜（可以不铺）5、铺透气毡6、粘贴密封胶条（可以提前）7、封真空袋膜8、安装真空阀、快速接头和真空管9、接气源，检验真空度10、抽真空，产品固化11、产品脱模二、热压罐成型技术特点：罐内压力均匀，快速，罐内空气温度均匀，高精度，高质量，适应范围广泛，适合批量，成型工艺可靠；缺点：成本高，初投资大。
三、辊压成型辊压成型主要借鉴于金属成型方法。
设备由一系列(一组或多组)热压辊和冷压辊组成,铺好的预浸料受热后首先通过一组热辊使预浸料变形 ,然后通过一组间距逐渐减小的冷辊成型。
优点：(1)坯体致密，强度高，不易变形。
(2)水分低，制品光洁平整，产品规格一致。
(3)生产率高，劳动强度较低。
(4)适应于阴、阳模成型，单机联线。
(5)操作技术不要很高，便于组成自动化生产线。
按成形工艺分为阳模成型和阴模成型。
⑴阳模成形：用凸模，坯体的使用面对着模型，滚头决定坯体的外表面。
它适用于扁平状的盘类制品(浅制品)。
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纸基摩擦材料的真空浸胶
杭州 沈焕榮
浸胶是纸基摩擦材料生产过程中的重要工序，浸胶工艺直接影响到纸基
摩擦材料的性能。因为纸基摩擦材料是通过浸胶的工艺将各组分材料链接在
一起的，以有机溶剂为载体将粘结材料浸入纸张内部，通过晾干、固化、热
压制成纸基摩擦层胚料。
在纸基摩擦材料的组分分类中，把这类摩擦层各组分粘结用的摩擦材料
专用粘结剂称为粘结组分(俗称胶),粘结剂要求具有良好的基体亲和力和热
固化效果,有较高的耐温性能和热稳定性能,同时具有足够的机械强度和抗
老化性能。
一．浸胶原理
浸胶方法基本上可以分为两类，一类是常压浸胶，一类是真空浸胶。常
压浸胶设备比较简单，把纸基摩擦材料纸张直接浸入容器内，胶液面完全淹
没纸张即可，浸胶时间在1-2小时。由于纸张内部有大量空隙，当胶浸入内
部空隙时，空隙中的空气向外排出，因胶有一定的黏度，空气的排出受到较
大的阻力，另一方面胶进入空隙时，由于胶的黏度较高具有较高的表面张力
和摩擦材料的各组分材料的湿润性能较差，胶浸入空隙也受到阻力，所以常
压浸胶尽管时间较长，但是很难使纸张内部浸透。纸张越厚；胶的黏度越高
浸胶的效果越差。
在浸胶浸胶过程中。当纸张提出胶液时有一滤胶过程，需要将纸张表面
和纸张内部多余的胶液滤干，滤干过程实际就是胶液的流动过程，在常压浸
胶过程中，纸张提出胶液时完全暴露在空气中，由于胶液溶剂迅速挥发，使
表面胶液迅速凝固，阻止了胶液的流动，使表面和内部的多余胶液不能有效
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的滤干，结果纸张内部空隙胶过多，使内部孔隙率下降，纸张表面胶过多。
如果在密封状态下滤胶，由于容器内的饱和蒸汽压的作用，纸张表面的胶液
基本上不挥发，胶液有充分的流动时间，纸张多余的胶液得到充分的滤干。
由于常压浸胶的居多缺点，在生产实践中不断改进，设计出全密封真空
浸胶设备。真空浸胶具有较好的气密性，可以使真空度达-0.08Mpa以下（真
空表读数）。由于较高的真空度使浸入胶液中的纸张内部空气迅速抽出（此
时胶液面产生大量气泡），使胶液因负压而进入纸张空隙，达到纸张的胶液
彻底浸透的目的。真空浸胶是密封容器，待浸胶结束（胶液表面没有气泡产
生，说明胶已经浸透，浸胶时间大概5-10分钟），胶液从容器底部抽出，此
时开始滤胶，由于滤胶过程是在密封容器的饱和蒸汽压中进行，溶剂几乎不
挥发，所以纸张表面胶液不会凝固，胶液有较好的流动性而把多余的胶基本
滤干。
二．粘结剂
酚醛树脂是一种最典型人工合成树脂,价格低廉,生产工艺和生产设备
简单而且具有优异的力学性能,电绝缘性能和良好的成型加工性能,被广泛
应用于固结模具、涂附模具、耐温隔热材料、磨料、磨具粘结剂和无石棉摩
擦材料等领域。但由于酚醛树脂的结构是酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性
能受到影响,用酚醛树脂作为粘结剂制造的纸基摩擦材料往往会产生机械强
度低、热分解温度低、噪音大、性能稳定性差等问题。
由于酚醛树脂是较理想的粘结材料,但又存在不足,人们研制了腰鼓壳
油改性酚醛树脂改变了这一状况。以腰鼓壳油为改性剂与酚醛树脂化学反应
形成交联,由于腰鼓壳油的主要成分是腰鼓酚和是腰鼓酚的衍生物,可以与
醛类反应。从而得到腰鼓壳油改性酚醛树脂。在纸基摩擦材料中使用了腰鼓
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壳油改性酚醛树脂明显改善了摩擦材料的耐热性能,热分解温度可达400℃
以上,有效改善了摩擦材料的热衰退现象。韧性增强,抗机械冲击而断裂能力
提高,磨耗降低。在摩擦过程中所产生的碳油膜均匀而有韧性,不易破坏。降
低噪音,提高摩擦系数的稳定性。实践证明腰鼓壳油改性酚醛树脂在纸基摩
擦材料中的综合性能优于酚醛树脂。近年来又研制了三聚氰胺腰鼓壳油改性
酚醛树脂,也得到了一些企业的使用。
腰果壳油改性酚醛树脂又称腰果油改性酚醛补强树脂，是红棕色液态或
固态半透明物质。固态物的软化点100-108℃。溶于乙醇、醋酸乙酯、甲苯
等，不溶于水。固态腰果壳油改性酚醛树脂使用前必须在搅拌桶内加入溶剂
进行搅拌,使固体彻底溶解制成液态腰果壳油改性酚醛树脂。液态腰果壳油
改性酚醛树脂也不能直接使用，因为固体含量在65%-75%，所以有较高的黏
度，流动性和渗透性较差，在浸胶前必须加入适当溶剂进行稀释，稀释程度
可以用普通的液体玻璃比重计测量，一般比重计显示刻度为0.88-0.95即可，
在实际操作中根据纸基摩擦材料的含胶量来决定黏度，黏度越大纸基摩擦材
料的含胶量越大，反之摩擦材料的含胶量越小。
三．含胶量的测定
含胶量是指浸胶后纸张浸入的实际干胶含量,以纸张浸胶前后的增量百
分比计算。测定方法如下：
取不小于600cm²的干燥纸张数张（数量越多数据越准确），称重，按常
规浸胶工艺经过浸胶、滤胶、晾干、热烘固化、冷却、称重后计算出干胶含
量百分比。计算公式：
浸胶后重量-浸胶前重量
干胶含量% = --------------------×100
浸胶后重量
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四．浸胶设备
真空浸胶设备由浸胶槽、浸胶槽盖滑道、安全回液罐、真空泵组成，整
套设备可以自制，也可以向专业制造商购买。
有两只浸胶槽，浸胶槽底部有管道和转槽阀连接，槽体由8-10毫米钢
板焊接制成，法兰焊接后整体加工，由于槽盖较重，需要安装槽盖滑动装置。
槽盖还装有两个回弹机构，当法兰螺栓松开后槽盖自动弹起，滑动到两槽中
间。槽底的搁架是为了支撑浸胶框与槽底保持距离,便于滤胶,而且不使沉淀
物上浮。槽盖一侧装6分三通，一端接放空球阀,另一端接真空阀，用加筋
塑料管连接。（下图所示）
真空表
安全回液罐 连接真空泵
真空阀1 真空阀2
放空阀1 放空阀2
观察窗
胶槽1 胶槽2
转胶阀 槽底搁架
纸基浸胶设备示意图
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安全回液罐的作用是保护真空泵，因为抽真空时会产生大量气泡，由于
气泡不会立刻消失，有时会流入真空泵，引起真空泵故障，因此在真空泵前
面安装一个高位罐，罐内有多层网隔离，使胶气泡在此得到缓冲消泡，当关
闭真空泵时胶液自动回流至浸胶槽。为了有较好的回流效果, 安全回液罐底
部与地面高度不小于1200mm。安全回液罐法兰盖安装真空表，便于操作时观
察真空度。
真空泵配用2X-8A，电机功率1.1kw。真空泵出气口用管道接至室外放
空。
浸胶槽建议内尺寸长1100×宽450×高800mm。每槽可以浸胶数量为：
1000mm×600mm的纸张120片。每槽每次浸胶ø200mm的纸片1800片，ø120
mm的纸片4800片。工作效率高，胶的消耗量为常压浸胶的60%，明显降低
浸胶成本。
五.设备安装
如果是购买的设备安装比较容易,关键做好以下几点:
1.保证容器和管道有较好的密封性能,方法是抽真空试验,当真空
度达到-0.08Mpa以下，关闭真空泵，真空度保持基本不变，说明密封
比较好，否则有漏气现象，需要找出漏气部位修复。
2.调整好浸胶槽盖的滑动机构，使浸胶槽盖滑动灵活，推拉自如。
3.安装好0.5吨电动葫芦，准备好浸胶框的吊钩。
六．操作流程
1.配胶：关闭转胶阀，在浸胶槽1配胶，胶液高度大约是浸胶槽高
度的70%,用玻璃比重计测量胶液比重，用稀释剂或原胶调整比重，使
胶液比重达到使用要求。
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2.浸胶槽1浸胶：将浸胶框吊入浸胶槽1，观察液面是否完全浸没
纸张，如果液面不够需要添加胶液，必须保证纸张完全浸没。拉回槽盖
拧紧法兰螺栓，打开真空阀1，其他阀门全部关闭。抽真空,真空度的
不断升高时在观察窗中可以观察到胶液表面产生大量气泡,大约5-10
分钟气泡逐渐消退,直至基本无气泡产生,说明纸张的胶已浸透。
3. 滤胶：关闭真空泵，打开真空阀2、放空阀1（注意放空阀要慢
慢打开）。关闭真空阀1、放空阀2。然后打开转胶阀。启动真空泵。
在浸胶槽2的观察窗中观察到胶液有翻滚现象说明胶液已经抽到浸胶
槽2。先关闭转胶阀和放空阀1，后关闭真空泵。浸胶后的纸张在密封
状态下滤胶，滤胶过程大约20-30分钟。
4.浸胶槽2浸胶：在滤胶的同时，打开放空阀2，松开浸胶槽2法
兰螺栓，移开浸胶槽盖。吊入已经装好纸张的另一个浸胶框。添加胶液
至纸张全部浸没，移回法兰盖，拧紧法兰螺栓，关闭放空阀2，启动真
空泵，浸胶槽2开始浸胶。重复以上过程两浸胶槽交替进行。
5.纸张晾干：打开浸胶槽盖，吊出浸胶框，纸张与铁丝网一起放到
晾干车上。（晾干车是20层左右，可以推动）
七．浸胶框装纸的方法
浸胶框是一个无盖的焊接框架，一侧面可以打开，打开的侧面朝上，
装框的方法是一层铁丝网一层纸，装满框后，把打开的侧面合上固定，
吊装时开口面朝上，相当于转动了90°。实际上就是平着装框，垂直
浸胶。垂直浸胶有利于胶液的进入和滤干。
铁丝网建议使用市购的铁丝网，宽度1000mm，铁丝直径1.2mm，孔
径10×10mm以上。裁剪宽度600mm。裁剪边缘用切割烧平，感觉不扎
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手为合格。数量根据生产量而定。
以上方法是经过多年实践，证明该设备具有操作方便，生产效率高，
原材料消耗低等优点，推荐给从事纸基摩擦材料生产和研究的朋友参考
共享。欢迎共同探讨。
2014-10-10