預浸漬料主要是以樹脂含量、揮發(fā)物含量和可溶性樹脂含量三項指標來判斷,也有加流動度的。與此同時根據預浸漬料的外觀還是否均勻、缺膠或浮膠,以及其表面的清潔狀況來判斷。環(huán)氧膠液的影響有兩種情況,一是樹脂本身性能對預浸料的影響,而是樹脂溶液對預浸漬料質量的影響。樹脂本身性能如相對分子質量大小、成型時間快慢、揮發(fā)物的多少。對預浸漬料的質量影響很大。樹脂相對分子質量大,浸透能力差,浮膠多;相對分子質量小澤浸漬滲透能力大。一般要求相對分子質量小、浸透能力好,有利于層壓塑料制品的性能。但對于卷繞用單面預浸漬料則不希望滲透。相對分子質量大的膠液,黏度大、浸透性差,膠易浮于增強材料表面。起始于干燥溫度高時易鼓泡;在自流式上膠時容易流展不均勻,造成同幅面樹脂含量不均勻,易影響壓制成品表面質量。
樹脂的相對分子量的大小對干燥速度有很大影響。干燥包括兩個過程:一是將溶劑及低分子物趕去;二是樹脂轉化成B階段。樹脂相對分子質量大時,軟化點高;相對分子質量小時軟化點低。當聚合程度相近時,預浸漬料采用相對分子質量大的不易發(fā)黏,相反由于樹脂軟化點低則容易發(fā)黏,甚至在制成預浸漬料捆開卷時難以拉開。在生產環(huán)氧酚醛玻璃布預浸漬料時,直接影響預浸漬料生產速度和干燥的溫度。成型時間短則需浸漬速度快和干燥溫度低,反之則需浸漬速度慢和干燥溫度高。此外樹脂的成型時間快慢與樹脂的黏度也相關,并影響增強材料的浸透。成型時間過長或過短都不恰當,過長影響生產效率,過短影響膠對增強材料的浸透。樹脂中的揮發(fā)物對預浸漬料的質量有影響,它們來自未反應的低分子物和反應的副產物。這些低分子物取決于樹脂過程中的各種原材料配比,反應溫度和反應時間,它們直接影響預浸漬料生產效率,層壓制品的工藝和產品的質量。
樹脂采用溶劑一般為甲苯、乙醇和酮類。溶劑沸點高則需浸漬時的烘培溫度要高、時間要長;沸點太低則膠液的黏度和密度不穩(wěn)定,影響預浸漬料的樹脂含量。因為浸漬工藝中樹脂含量控制室重要指標。當浸漬速度恒定時,預浸料的樹脂含量隨膠液密度增加而增大。無堿玻璃布是環(huán)氧層壓制品中用量最大、最廣的增強材料,由玻璃纖維編織而成。在顯微鏡下觀察其微觀結構可知,在玻璃纖維邊緣有較多的大小不同的氣隙存在,層向尺寸可達100um左右。玻璃纖維布中的纖維本身不想天然纖維的紙、布那樣能吸膠而僅是玻璃纖維涂上膠,所以玻璃布的浸涂膠也就是填充玻璃布纖維間的空隙而已,與玻璃布的單絲粗細,合股的捻度和編織的方式有很密切的關系。玻璃纖維與纖維之間的空隙大一些,再者布的密度小一些,填充的樹脂就增多了。盡管降低捻度和密度,降低了玻璃布的強度,但由于樹脂浸透力增加,因此層壓制品的強度反而增加。應該提示的是,在立式浸膠機上生產玻璃布預浸料時,烘干后的預浸漬料的樹脂含量,不僅與膠液相對密度有關,也和浸漬時間、烘干速度有關。因為是自流方式浸漬,所以玻璃布在進入烘箱時烘箱的溫度和玻璃布進料速度有關都會影響預浸漬料的樹脂含量。當然除了玻璃布厚度的影響外,與編織的形式也有關,如平紋布比緞紋布結構松,樹脂容易浸漬和滲透。
膠液的相對密度主要影響預浸漬料的樹脂含量和滲透狀況。浸漬時間影響預浸料樹脂含量和浸透狀況。浸漬時間長則纖維增強材料有足夠時間滲透到玻璃纖維織物的空隙中去,但影響生產速度;浸漬時間短則沒有足夠時間浸透就導致大量空氣穴存在,也影響預浸漬料的樹脂含量,對層壓制品機電性能不利。通常玻璃布浸漬環(huán)氧酚醛膠液時間控制在15~30s范圍內,但應考慮膠液的相對密度、玻璃布的厚度計結構等,并通過試驗合理選定。烘培干燥主要是溫度和時間,根據預浸漬料的配方類型和膠液中的溶劑類別來設定烘培溫度,保證預浸漬料的揮發(fā)物在一定指標值范圍內,使樹脂進入B階段狀態(tài)。因此烘箱入口和出口溫度較低,中部或頂部溫度較高。預浸漬料的收卷、剪切、貯放 為適應層狀絕緣制品成型工藝,預浸漬料設置成卷捆或直接剪切成張和碎片狀,它們分別供管、筒和棒形絕緣制品用;剪切成片狀供壓制層壓板用;切成碎片狀供模壓絕緣體用。
預浸漬料常出現的質量問題 預浸漬料樹脂含量不均勻 膠液不均勻、黏度不穩(wěn)定,所以浸涂膠量不均勻,應攪勻膠液,控制膠槽內膠液相對密度和溫度;若膠槽中設有一對機膠輥或刮刀,則應調整輥的平行度和刮刀的對切度,并檢查收卷軸的平行度,同時檢查烘箱入口處溫度是否過高,使涂浸的膠液未流展均勻。預浸漬料的揮發(fā)物含量、流動度和可溶性樹脂含量過大,應檢查烘箱溫度是否偏低、風量不足、速度過快等,應及時調整,提高溫度、風量和車速。預浸料表面有黑斑點和水斑或膠點,應停止生產立即檢查烘箱進出口處和頂部、抽風系統(tǒng)并將膠液過濾。預浸漬料樹脂含量太低。檢測膠液的相對密度是否太低和適當調整車速。
預浸漬料的四大性能指標為:樹脂含量、可溶性樹脂含量、揮發(fā)物含量和流動度,后兩項雖含義不同,但都是表示樹脂為B階段狀態(tài)。層壓制品的介電性能隨樹脂含量增加而提高,當增加至某一數值后就不再增加。樹脂含量60%以下時樹脂含量增加電性能提高,當達到60%以后樹脂含量在增加,電性能提高不明顯。樹脂含量對層壓板的力學和物理性能也有影響,層壓板的力學性能隨樹脂含量增大而提高,但當達到某一值時出現機械強度的最佳值,而后隨樹脂含量的增加機械強度反而降低。樹脂含量子35%左右層壓板力學性能出現最佳值;當樹脂含量低于35%時力學性能下降,則可認為其粘結不好;當樹脂含量大于35%時,隨著樹脂含量的增加,樹脂的影響就突出,而樹脂的強度比增強材料低得多。
可溶性樹脂含量是指預浸漬料中能溶于溶劑中樹脂的質量分數,可溶性樹脂含量大,則預浸漬料較嫩,若可溶性樹脂含量小,則預浸漬料老。可溶性樹脂含量大,樹脂的流動性就大,則浸透能力強、黏結性優(yōu),但壓制時易流膠,若給壓太快則以造成疊柸及鋼板從壓機熱板間滑出,熱壓時間相應要增加,同時還應在預熱階段適度放壓,以保證揮發(fā)物溢出??扇苄詷渲啃?,黏結性不好,機械強度降低嚴重、層壓板層間開裂。預浸漬料的揮發(fā)物含量指在預浸漬料中殘留的可揮發(fā)的物質,如水,溶劑和低分子物,與預浸料的質量比。其介電強度和內電阻都由于揮發(fā)物大而降低。不僅如此,還使層壓板的熱變形溫度偏低,引起層壓板氣泡、開裂和板面花紋等缺陷。因此預熱使給壓低一些,升溫稍快些,讓其揮發(fā)物易溢出,在熱壓階段逐步增大壓力,應根據流膠狀況而給壓,這就使揮發(fā)物有足夠時間去除。
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