催化剂注射成型技术优化方案

为了进一步拓宽RIM应用领域，提高RIM制品刚性与强度，使其成为结构制品，出现了专门用于增强制品成型的增强反应注射成型（RRIM）和专门用于结构制品成型的结构反应注射成型（SRIM）等技术。RRIM和SRIM成型工艺原理与RIM相同，其不同之处主要在于纤维增强复合材料的制备。

1.增强反应注射成型

反应注射成型除用普通的原料浆作为成型物料外，还可用添加增强材料（如短纤维）的原料浆和有发泡能力的原料浆作为成型物料，以改善反应注射成型制品的力学性能和电性能等，这种成型方法称为增强反应注射成型（RRIM）。

（1）塑料增强用材料及增强形式 塑料增强用材料主要有纤维类、片状及特殊粉状填料三类，最主要的是纤维类、超细无机填料、碱土稀土及新兴的金属材料。纤维类增强材料主要有石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须等。根据增强材料的形状和成型方式，通常用以下三种形式进行增强。

1）在液态原料中分散增强材料（长度≥0.2mm）。即预先在液态原料中均匀地混入短纤维或云母、玻璃薄片等板状物质，或微粒、微块等球形物质，或炭黑、石墨等不定型微粉状物质。该工艺简单，但强度较差，增强材料的形状因子（L/d）及其取向性对强度产生较大的影响。若取向度增大，则材料的各向异性明显。

2）在模具中设置增强材料。即预先按设计长度切断纤维，成网状或交叉状层叠铺于模具内，与模具形状吻合。增强材料有玻璃纤维、碳纤维等。该方法操作比较复杂，但其复合材料的各种性能比短纤维增强的要好得多。

3）同时使用上述两种方法。

（2）增强反应注射成型聚氨酯（RRIM-PU）RRIM-PU是在RIM-PU中加入增强剂玻璃纤维，不仅保留了RIM成型的优点，而且可大幅度提高弯曲强度，减小线胀系数。它可以替代钢材用于工业结构件，尤其是汽车配件，如制作汽车挡泥板、车头格子镶板、车门板、发动机舱盖以及汽车保险杠等，加入木粉可以用于制作窗框。

1）RRIM-PU配方。采用炭化二亚胺改性的异氰酸酯（CM-MDI）和低聚合异氰酸酯改性的异氰酸酯（PAPI）混合物与丙烯腈-苯乙烯接枝改性环氧乙烷封端的聚醚二元醇（APG）为主要原料，不仅RRIM工艺性好，而且基体树脂PU性能优异。最佳配方为：

A组分 异氰酸酯100g

CM-MDI 63g

PAPI 10g

B组分 封端聚醚二元醇APG 100g

丁二醇 20g

二月桂酸二丁基锡 0.25g(www.xing528.com)

玻璃纤维 MS-330g

（或ECS 1.0/550）15g

A组分与B组分配比满足n（-NCO）∶n（-OH）=1.04。

RRIM-PU性能见表5-19。

表5-19 RRIM-PU综合性能

2）工艺流程。细玻璃纤维和玻璃纤维织物增强聚氨酯的成型过程如图5-10所示。

图5-10 细玻璃纤维和玻璃纤维织物增强聚氨酯的成型过程

2.结构反应注射成型

玻璃纤维织物（毡片）增强软、硬聚氨酯发泡的RIM成型称为结构反应注射成型，简称SRIM，是20世纪80年代中期在RIM的基础上发展起来的成型方法。它是先将长玻璃纤维织物或毡片铺垫在模具中，再将两种液料输送到混合头中混合，然后注入模具型腔进行反应，并交联固化成型，从而得到不同厚度的泡沫制品，俗称“PUR-M”。

SRIM不仅保留了RIM工艺的优点，而且制品的性能更为优越，不仅显著提高了聚合物材料的热稳定性，而且大大提高了材料的力学性能，使之成为高强度、高模量和高热稳定性的优质材料，可以作为结构材料使用。

SRIM使用的增强材料，一般有玻璃纤维毡和碳纤维毡、尼龙毡、不锈钢纤维毡等，而使用最多的是玻璃纤维毡片。