东莞市广裕塑胶原料有限公司
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复合材料行业的发展日新月异
聚氨酯树脂因其韧性好、固化快、环保无挥发等优点
以往长期被不饱和树脂和环氧树脂主导的应用领域
正逐渐被替代…
复合材料常用树脂的优缺点
聚氨酯复合材料的优势
聚氨酯复合材料的发展
? 1937年，德国奥托·拜耳发明了聚氨酯。
? 20世纪60年代，拜尔与瑞士CIBA公司开发了RIM（反应注射成型工艺）；
? 20世纪70年代，美国GE公司推出RIM自动线；玻纤开始用于RIM增强。
? 20世纪80年代，出现了S-RIM（结构反应注射成型工艺）；我国引入了RIM技术
? 20世纪80年代以来20多年间，作为FRSP聚氨酯复合材料工艺主要是RIM
?至今，纤维增强聚氨酯复合材料发展了长纤维注射(LFI)、拉挤、缠绕、树脂传递成型等工艺，主要用不发泡的聚氨酯复合材料生产窗框、电线杆、浴缸、汽车大型部件等制品。
工艺发展使聚氨酯复材的适用性更广
1.R-RIM（反应注射成型）
标准的RIM不增强，增强的RIM按增强的材料不同分为R-RIM和S-RIM。
R-RIM（Reinforced Reaction Injection Moulding，增强反应注射成型）：以磨碎玻璃纤维等粉状材料增强。
S-RIM（Structural Reaction Injection Moulding，结构反应注射成型）：以玻璃纤维织物、短切毡/连续毡、预成型料增强。
VFI（Variable Fiber Injection，可变纤维注射成型）：为克服SRIM预放毡和玻璃纤维加入量有限（玻璃纤维量增加，树脂流动性下降，有小气泡）的不足，德国、意大利开发了VFI，直接将玻璃纤维无捻粗纱短切分散进入混料腔，然后与聚氨酯一起注入模具，固化成型。与S-RIM工艺相比，VFI高密度制品性能更好。
2.LFI（长纤维注射成型）
LFI （Long fiber Injection，长纤维注射成型），主要用于生产对力学性能要求较低，但设计更为复杂的车内部件，如仪表盘、内饰板、车身底板等。
该工艺中，切割机从合股纱中切割出25-50毫米长的短切纱，输入温控模具。同时，含有异氰酸酯、多元醇和催化剂的混合物也被输入模具。LFI能够高效地生产出轻质高强的聚氨酯部件。
LFI是令人关注的可替代S-RIM的成型方法。LFI基本是一次作业，而S-RIM需要多道工序：准备玻纤毡，把毡铺入模具，然后注入聚氨酯。由于LFI工艺中纤维和树脂被同时输入，成型时间更短。LFI比S-RIM达到更高的玻璃纤维加入量，还适用于更多的聚氨酯配方，能够制得更轻的制品，性能更好。
汽车行业首先采用了LFI工艺制造的聚氨酯复合材料，用于结构和半结构板材，如车顶组件。据报道，一辆跑车的LFI聚氨酯车顶，比钢制车顶轻20%，刚度比铝车顶或其他玻璃钢车顶高一倍多。
在农用和商业车行业，LFI聚氨酯复合材料用于拖拉机罩、重卡板材、推土机外车身板、公共汽车行李架等。
① 拖拉机罩
② 公共汽车行李架
3．FCS（纤维喷射成型）
聚氨酯复合材料的FCS（纤维复合喷射）技术是一种新颖的解决方案。可应用于大型纤维复合材料制品市场。典型应用是一般用途车辆（如公共汽车、拖拉机等）的车身部件和卡车的挡风板、驾驶室等，同时在建筑和基础设施行业中也有很多潜在应用。
卡车挡风板
手糊法在复合材料制品生产中仍旧很普遍，手糊法的明显优点是设备成本最低，能够制造形状非常复杂的制品。其缺点是人力成本很高，周期长，并且产品质量不稳定。此外，生产中所排放的苯乙烯对健康不利，为减少这一风险，需要额外增加运营成本。而纤维复合喷射技术在满足制品制作要求的同时，可以一定程度避免手糊工艺中存在的不利因素，并且能够得到品质优越的制品。
FCS工艺中采用的4组分混合头提供了选用多种材料的可能性。例如，选择不同的多元醇（最多达3种），就可在同一产品中兼容致密层和泡沫层。泡沫层可减轻产品重量，还可改善声学性能。另一变异方法是使用两种不同的多元醇和两种异氰酸酯。换句话说，该系统可做成两种完全不同的聚氨酯体系，例如产品外层是用脂族聚氨酯制成的耐紫外线皮层，而内层则是一般的聚氨酯。
Baypreg法
这是一种夹芯板的制造工艺。把纸蜂窝等芯材埋在两层玻纤毡之间，用双组份聚氨酯喷射浸渍，然后在闭合模具中压塑并加热固化。这种板材比其他夹芯产品更轻，因而对汽车等用途很有吸引力。典型用途有车身底板、行李仓底板、备胎罩、天窗板等。
