CN108101491A - 玻璃纤维预成型粘结组合物、预成型工艺及预成型件 - Google Patents

玻璃纤维预成型粘结组合物、预成型工艺及预成型件 Download PDF

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梁少华
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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维预成型粘结组合物、预成型工艺及预成型件，属于玻璃纤维加工领域，该预成型工艺包括：制备预成型粘结组合物；将膨化好的玻璃纤维定量喷入模具；将充填完玻璃纤维的模具浸入在装有制备好的预成型粘结组合物中；将模具取出并沥干多余预成型粘结组合物后采用分区控制温度和时间直至玻璃纤维固化并降温至室温；利用脱模机脱掉模具即可得到预型件制品。本发明通过预成型工艺制造预型件制品不仅可以制成各种需要的形状，还可以代替原有用酚醛树脂作为粘结剂的玻璃纤维预成型件，具有耐热温度高于消声器内排气温度，能够永久、稳定保留在消声器内；还采用无机粘结剂，使用中对环境友好无污染。

Description

玻璃纤维预成型粘结组合物、预成型工艺及预成型件
技术领域
本发明属于玻璃纤维加工技术领域，涉及一种玻璃纤维粘结组合物、预成型工艺及预成型件。
背景技术
应用于汽车排气系统的玻璃纤维传统上采用袋装或者酚醛树脂定型或者玻璃纤维直接填充。袋装产品因为袋子的融熔而产生污染。酚醛树脂在产品生产和使用工程中挥发苯酚和甲醛，也是有害人体和环境。同时酚醛树脂在使用过程中，由于其耐热温度低于消声器内的排气温度，工作短时间内即烧损，并且酚醛树脂或塑料袋烧损后，其固定的玻璃长纤维失去拘束，造成分布不均匀，部分空间富集、部分空间稀疏，影响消声器的消音隔热效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玻璃纤维预成型粘结组合物、预成型工艺及预成型件，可以解决以上工艺的全部缺陷，既使玻璃纤维均匀分布到消声机内，又保证产品在生产和使用过程中没有任何污染。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种玻璃纤维预成型粘结组合物，按质量份计，所述的预成型粘结组合物由如下组分组成：45～55份水玻璃作为无机粘结剂、32～38份高岭土作为活性填充剂、4～8份锌粉作为防水解剂、2～6份石英粉作为填料和3～7份氢氧化钠或氢氧化钾作为激发剂。
进一步，所述的高岭土粒径为150～1000目；所述的锌粉粒径为150～600目；所述的石英粉粒径为200～400目。
进一步，所述的高岭土采用模数为2.4～3.3，波美数为30～50，并以750～1250℃煅烧保温2～6小时制成。
本发明还提供一种玻璃纤维预成型工艺，具体包括如下步骤：
S1、配料：制备上述的预成型粘结组合物；
S2、装模：将膨化好的玻璃纤维定量喷入模具中；
S3、浸泡：将充填完玻璃纤维的模具浸入在装有制备好的预成型粘结组合物中；
S4、固化：将模具取出并沥干多余预成型粘结组合物后采用分区控制温度和时间直至玻璃纤维固化并降温至室温；
S5、脱模：利用脱模机脱掉模具即可得到预型件制品。
优选的，在步骤S1中，所述预成型粘结组合物通过将激发剂加入无机粘结剂中溶解后加入防水解剂搅拌，再通过依次加入活性填充剂、填料混匀制得，搅拌的时间为15～30分钟。
优选的，在步骤S3中，浸泡的时间为1.5～2.5小时。
优选的，在步骤S4中，利用电加热隧道式反应炉控制固化，其分有加热区和冷却区，且两区之间用耐火材料隔断；固化的温度为60～150℃，固化的时间为2～4小时。
优选的，在加热区固化，先保持60～80℃保温1.5～2小时再以1.5-2.5℃/min的速率升温至140～150℃保温1～1.5小时。
优选的，在冷却区降温，以2-3℃/min的速率降温直至室温。
本发明还提供一种玻璃纤维预成型件，采用上述的玻璃纤维预成型工艺制造而成的预型件制品。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：其一、本玻璃纤维预成型件可以被制成各种需要的形状；其二、本玻璃纤维预成型件填充到消声器内，能够起到消声隔热作用；其三、本玻璃纤维预成型件耐热温度高于消声器内的排气温度，能够永久、稳定保留在消声器内，不会发生燃烧、移位，不会灭失失效；其四、本玻璃纤维预成型件可以代替原有用酚醛树脂作为粘结剂的玻璃纤维预成型件，采用无机粘结剂可耐受温度远高于酚醛树脂，可达800℃以上高于工作温度，不会由于高温严重受损，因其不含有机成分且耐高温，所以使用过程中对环境友好无污染；其五、本玻璃纤维预成型件可以完全按照要求定制设计，且易于装配到消声器腔内。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明玻璃纤维预成型工艺的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明还提供一种玻璃纤维预成型工艺，具体包括如下步骤：
S1、配料：制备预成型粘结组合物；按质量份计，预成型粘结组合物由如下组分组成：50份水玻璃作为无机粘结剂、35份高岭土作为活性填充剂、6份锌粉作为防水解剂、4份石英粉作为填料和5份氢氧化钠或氢氧化钾作为激发剂；高岭土粒径采用150～1000目，模数为2.4～3.3，波美数为30～50，并以750～1250℃煅烧保温2～6小时制成；锌粉粒径采用150～600目；石英粉粒径采用200～400目；它通过将激发剂加入无机粘结剂中溶解后加入防水解剂搅拌20分钟，再通过依次加入活性填充剂、填料混匀制得；
S2、装模：将膨化好的玻璃纤维定量喷入模具中；
S3、浸泡：将充填完玻璃纤维的模具浸入装有制备好的预成型粘结组合物中浸泡2小时，使预成型粘结组合物浸润所有玻璃纤维；
S4、固化：将模具取出并沥干多余预成型粘结组合物后，利用电加热隧道式反应炉分区控制温度为60～150℃和时间为2～4小时直至玻璃纤维固化；反应炉分有加热区和冷却区，且两区之间用耐火材料隔断；具体的，在加热区固化，先保持80℃保温2小时再以2℃/min的速率升温至150℃保温1小时；在冷却区降温，将固化后的玻璃纤维以2-3℃/min的速率降温直至室温；
S5、脱模：放入脱模机脱掉模具即可得到预型件制品。
本发明采用上述的玻璃纤维预成型工艺通过对模具内的玻璃纤维被无机的粘结组合物包裹定型形成的预型件制品。其低温下就可以固化、稳定性良好、能将玻璃纤维固定为特定形状且在装入消音器时不损坏、不会产生燃烧废弃物污染环境。而无机粘结剂可耐受温度远高于酚醛树脂，可达800℃以上高于工作温度，不会由于高温严重受损，因其不含有机成分且耐高温，所以使用过程中对环境友好无污染。同时，该预型件制品可以根据设计的模具形状来改变其成型大小及形状，并可以完全按照要求设计易于装配到消声器腔内。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.玻璃纤维预成型粘结组合物，其特征在于，按质量份计，所述的预成型粘结组合物由如下组分组成：45～55份水玻璃作为无机粘结剂、32～38份高岭土作为活性填充剂、4～8份锌粉作为防水解剂、2～6份石英粉作为填料和3～7份氢氧化钠或氢氧化钾作为激发剂。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维预成型粘结组合物，其特征在于，所述的高岭土粒径为150～1000目；所述的锌粉粒径为150～600目；所述的石英粉粒径为200～400目。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维预成型粘结组合物，其特征在于，所述的高岭土采用模数为2.4～3.3，波美数为30～50，并以750～1250℃煅烧保温2～6小时制成。
4.玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、配料：制备如权利要求1-3任一项所述的预成型粘结组合物；
S2、装模：将膨化好的玻璃纤维定量喷入模具中；
S3、浸泡：将充填完玻璃纤维的模具浸入在装有制备好的预成型粘结组合物中；
S4、固化：将模具取出并沥干多余预成型粘结组合物后采用分区控制温度和时间直至玻璃纤维固化并降温至室温；
S5、脱模：利用脱模机脱掉模具即可得到预型件制品。
5.根据权利要求4所述的玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，在步骤S1中，所述预成型粘结组合物通过将激发剂加入无机粘结剂中溶解后加入防水解剂搅拌，再通过依次加入活性填充剂、填料混匀制得，搅拌的时间为15～30分钟。
6.根据权利要求4所述的玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，在步骤S3中，浸泡的时间为1.5～2.5小时。
7.根据权利要求4所述的玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，在步骤S4中，利用电加热隧道式反应炉控制固化，其分有加热区和冷却区，且两区之间用耐火材料隔断；固化的温度为60～150℃，固化的时间为2～4小时。
8.根据权利要求7所述的玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，在加热区固化，先保持60～80℃保温1.5～2小时再以1.5-2.5℃/min的速率升温至140～150℃保温1～1.5小时。
9.根据权利要求7所述的玻璃纤维预成型工艺，其特征在于，在冷却区降温，以2-3℃/min的速率降温直至室温。
10.玻璃纤维预成型件，其特征在于，采用如权利要求4-9任一项所述的玻璃纤维预成型工艺制造而成的预型件制品。
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