國外巖棉板技術的研發(fā)進展及現(xiàn)狀
巖棉板和塑料的主要原材料來源較廣，生產(chǎn)工藝和設備不太復雜，產(chǎn)品耐熱性好、機械強度高、電絕緣性和 耐高溫蠕變性優(yōu)良、價格低廉，成型加工性好，特別是具有良好阻燃性、很少產(chǎn)生有害氣體，因而可在復合材料、膠粘劑、涂料、纖維和泡沫塑料多個領域廣泛應 用，在航空航天及其他尖端技術領域的應用尤其引人注目。近年國外巖棉板工業(yè)不斷推進技術進步，取得了15項突出的技術成果，促進市場規(guī)模大幅提升，去年 消費量達到了52萬噸以上、增長4%左右。技術進步在其中起了重要作用，專家稱“15優(yōu)”引導國外巖棉板進展。酚醛塑料因其優(yōu)良的耐熱性、電性能，和強 度以及較好的性價比，在全球電子電器產(chǎn)品和炊具、輕工等配件中發(fā)展迅速，發(fā)展了一系列酚醛工程塑料，在航空、汽車、建筑等多領域與金屬及熱塑性工程塑料相 競爭。世界巖棉板工業(yè)以美國和日本最為發(fā)達，無論現(xiàn)代化建設還是開拓新應用領域，這2個國家都始終走在前列，主導世界巖棉板及塑料工業(yè)的潮流。目前在 全球酚醛模塑料消費量中，美國占12%、歐洲占16%、亞洲占65%、其它占7%，日本占了亞洲的主要份額，美日產(chǎn)量分別高達10萬噸、25萬噸，而技術 方面的成果也多為其研發(fā)。
功能化、精細化成為主要發(fā)展方向，改變巖棉板的結構特別是，與其他高聚物共混，開發(fā)復合材料實現(xiàn)高性能化，尤其是可撓性、耐熱性、阻燃性方面，己成為國 外諸多廠家的關注焦點，在基礎研究方面巖棉板固化機理所形成復合物的結構形態(tài)，以及工藝控制方面的研究也將繼續(xù)深入。近年巖棉板工業(yè)取得15項重要成 果，日本占5項：一是日本住友電木(SumitomoBakelite)公司，生產(chǎn)出玻纖增強酚醛模塑料PM9600系列，其中有高強度類PM9630耐 熱，尺寸穩(wěn)定類PM9610、高沖擊類PM9680、耐磨耗類PM9670等，因具有優(yōu)良的熱剛性而大量用于汽車滑輪中的PM-3050，其拉伸強度 90MPa、彈性模量13500MPa、彎曲強度200MPa、彎曲彈性模量12200MPa、壓縮強度260MPa、缺口沖擊強度5.2kJ/m2、密 度1.64g/cm3、成型收縮率0.25％、線膨脹系數(shù)3.O×10-5，新開發(fā)的PM-9245相比電痕化指數(shù)(CTI)達到225V。二是日本松下 電工(MatsushitaEectricWorkLtd．)公司，大量開發(fā)用于換向器的酚醛模塑料(MA-COM)，它具有高旋轉耐破壞強度、高絕緣性 能、高溫下尺寸穩(wěn)定性(片間段差的極小化等)優(yōu)點，有CN4404，CN6449，CN6641等品種，其中CN6641是用50玻璃纖維增強，其密度 1.70～1.80g/cm3、吸水率0.05～0.20％、拉伸強度59～98MPa、彎曲強度98～147MPa、壓縮強度196～245MPa、缺 口沖擊強度3.9～5.9kJ/m2、負荷彎曲溫度180～220℃、燃燒性(UL94)V-O級，并通過破壞旋轉數(shù)40000r/min的強度試驗；日 本住友電木公司開發(fā)的用于換向器的，酚醛模塑料牌號有PM6440、PM6431、PM6432等；日本日立化成公司 (HitachiChemicalCo．Ltd)開發(fā)的換向器酚醛模塑料牌號有CPJ7000系列，CP690系列等。
三是日本住友電木公司工業(yè)樹脂研究所，發(fā)明了新型合成催化劑制造巖棉板的方法，采用膦酸[R-P(OH)2]代替原來的鹽酸或草酸，應用樹脂相與催化劑 相2個界面，并找出最佳反應條件、反應過程穩(wěn)定，主要優(yōu)點是取消原有的脫酚和回收酚工序，樹脂料化率從原來的50～90％提高到接近100％，既提高了樹 脂質量(游離酚很低)，和經(jīng)濟效益又解決了環(huán)保問題，是21世紀巖棉板生產(chǎn)的創(chuàng)新技術。據(jù)中國巖棉板網(wǎng)(www.pf-e.cn)專家介紹，四是日本 大阪輕工業(yè)研究所長谷川喜一等，研究了多種途徑提高酚醛塑料的耐溫阻燃性能，其中有開發(fā)酚三嗪(PT)樹脂，它是由氰化鹵與酚醇反應生成的氰酸酯樹脂再進 一步交聯(lián)而成，具有雙馬來酰***的高溫性能(Tg>300℃)和巖棉板的阻燃性能，以及環(huán)氧樹脂的加工工藝性能。五是日本樹脂工業(yè)會的野間口兼政、 英國復合材料成型協(xié)會(CPA)的KenL.Forsdyke等，全面研究了各種酚醛復合材料的開發(fā)與應用，牌號為“PHENCLAD”的PF復合材料， 其密度1.4～1.5g/cm3、拉伸強度100～150MPa、彎曲強度150～200MPa、熱傳導率54.63～65.56W/m?k、耐溫度指 數(shù)>420℃，發(fā)煙量試驗(BS6853)Catl。
巖棉板這一古老材料正以復合材料形式蓬勃發(fā)展，隨著人們對材料難燃性、低煙、低毒性能、耐熱性要求的重視，其應用范圍也正在不斷擴大，用各種改性酚醛樹 脂，配合玻纖、碳纖維、陶瓷纖維、聚芳酰***纖維各種基體制成的復合材料，用途日趨廣泛。而美國的成果主要有5個方面：一是在美國召開的世界汽車工程年會 上，介紹了該國酚醛玻纖增強塑料RX865M，在汽車止推軸承和轉矩變換器的成功應用。二是在美國長灘召開的第48屆國際尖端材料技術協(xié)會(SAMPE) 年會上，美國TexasA&Muniversity的J.H.Koo教授等，發(fā)表用納米材料改性巖棉板，研制成功耐火箭燒蝕的新型復合材料，它 以美國BordenChemical公司的SC-1008巖棉板(質量分數(shù)60～64％，用異丙醇作溶劑)，固化溫度140℃，Tg110℃= (DMTA)，密度1.28，納米有機蒙脫土(MMT)、納米粘土、納米碳纖維(CNFs)、多形齊聚物(POSSR)等制成的復合材料。經(jīng)x射線衍射和 電子顯微鏡測定其性能，己優(yōu)于原先使用MX-4926材料，成功用作火箭排氣口墊塊和其它耐燒蝕部件，能承受極端溫度1000～4000℃和可承受大于 1000m/s速度，對材料粒子極端苛刻的熱沖擊，在美國宇航工業(yè)中作出卓越貢獻。
三是在美國第13屆國際模塑料會議，和美國第49屆熱固性塑料年會上，介紹和展示了用氣體輔助注射新工藝加工的各類熱固性塑料件。氣體輔助注射成型是依靠 熔體內的層流使氣體，在零件內形成氣泡，在通過熔體流動表面時不破裂，氣體輔助成型主要是應用于大的或厚壁的零件，其制件有大型冰箱把手、電腦鼠標件以及 各類長柄金屬蒸鍋及烤爐手柄，電器、汽車零部件等具有厚截面的酚醛塑料制品。氣體輔助成型甚至能解決小零件成型過程中的收縮、變形等表面問題。由于成型后 的零件是空心的，因此還具有隔音效果，可應用于閥門蓋或其它引擎罩。用氣體注射鉆孔，對減輕產(chǎn)品重量、縮短模塑周期、降低生產(chǎn)成本都有明顯的效果，以1個 76.2cm的廚房用手柄為例一般用3min成型，而氣體輔助只需要用45s，同時可節(jié)省材料40％，再如一個標準的盥洗室座需要7min的成型時間，而 氣體輔助能使它在1min內成型為2.54mm壁厚的成品。四是美國復合材料技術公司(ACT)，研制的“TUFFCLAD”復合材料是以酚醛泡沫為芯 材，同時表面覆蓋幾層浸過巖棉板的玻纖織物，一起通過拉擠成型得到的全酚醛夾心板，已用作飛機內飾夾芯板壁和冷藏集裝箱箱體等。五是是美國最大的預制整 體模塑料(BMC)生產(chǎn)商，BMC公司宣布推出酚醛基模塑料，新的BMC-X-Cel針對耐高溫用途，如汽車蓋下零件和排氣部件，以及油箱、儀表等而設 計，據(jù)稱玻纖填充酚醛BMC在220℃性能保持在85％以上，300℃性能保持60％以上，材料在149～188℃固化約1min，根據(jù)使用性能要求還需 要在177℃后烘烤20～120min。
其它國家?guī)r棉板領域主要技術成果，有：一是比利時VyncolitNV，作為全球著名生產(chǎn)熱固性塑料的公司，年銷售額5.5億美元，近年相繼重組兼并美 國Fiberit公司、Rogers公司，重點開發(fā)的X600、X6000系列，都是玻纖增強高性能酚醛復合材料，廣泛用于汽車配件、各類葉輪、水泵外 殼、燃料輸送泵、換向器、盤式制動活塞等，酚醛玻纖注塑料已大量，用于德國寶馬轎車系列整套進氣導管，以及轉子和外殼件等17個部件。二是西班牙 M.A.Espinoss教授，通過改變酚類化合物伯***類化合物的結構，以獲得多種結構不同、反應活性不同的苯并嗯嗪，以其為基體制作制動材料，具有優(yōu)良 耐高溫摩擦系數(shù)和熱恢復性。三是加拿大Lee教授對甲階(reso1)和乙階(no-volac)2種類型的巖棉板，在F/P不同物質的量比和不同條件 下的反應過程、固化機理、活化能，用C13-NBR核磁共振、示差掃描量熱法、熱失重分析(TGA)等法進行了詳細研究。四是英國樸次茅斯的圣瑪利醫(yī)院， 最近興建一條連接2座建筑的35m走廊，墻壁和屋頂全由英國BP公司防火酚醛泡沫作芯材，復合酚醛玻璃鋼板制成，保障了病人和醫(yī)務工作者安全。五是德國 GiraGiersiepen股份有限公司，將玻纖增強酚醛模塑料用于雷達各種罩下部件、剎車系統(tǒng)、燃料管、動力火車，這種材料滿足了制件對耐熱性、耐化 學性、尺寸穩(wěn)定性，及溫度急劇變化時對抗蠕變性嚴格要求，也是用于機車油線和油泵、排氣裝置、真空泵、可壓縮零件和法蘭方面的合適材料。
名詞解釋：泡沫玻璃是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進劑等，經(jīng)過細粉碎和均勻混合，再經(jīng)過高溫熔化發(fā)泡、退火而制成的無機非金屬玻璃材料。
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企業(yè)快訊： 黑河銀河保溫材料主要經(jīng)營巖棉板，管等保溫材料，目前公司巖棉板特價銷售每平米220元、復合巖棉板每平米50元、酚醛板每平米60元、泡沫玻璃板每平米1550元。我公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售保溫材料的大型綜合性集團式公司，公司現(xiàn)有生產(chǎn)廠區(qū)5個，總占地面積100000余平米，現(xiàn)有職工530余人，其中研發(fā)工程師20名，我公司是“科技現(xiàn)代化、服務親情化、品牌國際化”的現(xiàn)代化企業(yè)。
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