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这份市场报告同时提供了玻璃纤维复合材料在不同行业领域的详细分析及预测,并指出,未来5年,汽车固件、建筑装饰、安全防护、航空航天、液体过滤将成为玻纤复材发展的5大重点领域,其*将占到玻纤复材总量的80%,且产品将呈现整体化发展趋势。从地区分布来看,亚太、中东地区基础设施的加强和改造,对玻纤复材的需求量大幅提升。目前,亚洲玻璃纤维复合材料市场占世界玻纤复合材料总产值的35%,预测未来5年亚洲复合材料市场会以两位数增长,产值将会占到世界复合材料总产值的一半。此外,亚洲的玻璃纤维复合材料经销商也以每年平均18%的速度增长。
电子级玻纤布(简称电子布)经喷气织造完毕后,进入表面处理工序。这是电子布生产过程中的zui后一道工序。电子布在这道工序加工质量的好坏,将直接决定电子布的zui终产品质量。而电子布的质量好坏,又是覆铜板外观质量及印制电路板加工性能与物化性能的重要关键。所以,电子布生产厂家都在表面处理工序下大力气,不断进行技术改造,开发新产品,以便在剧烈的市场竞争中,不断提高自身的竞争能力。
现将有关电子布的表面处理的若干问题综述如下:
1.何谓表面处理
为了改善并进一步提高玻璃纤维的物化性能,而对玻璃纤维实施的一系列表面处理技术措施,被称为表面处理。
在玻纤行业,常规表面处理法有前处理法、后处理法及迁移法三种。
(1)前处理法。就是改变拉丝工序的原丝浸润剂配方,将处理剂直接加入到拉丝浸润剂中,以便使偶联剂在拉丝过程中,就直接附在玻璃纤维上,用这种原丝织成的布,被称为前处理布。生产这种纱或布,在使用前不需要再做任何其它处理。采用这种前处理法的优点是可以省去复杂的后处理工艺及设备,纤维强度也不会有较大的损失。但是,这种方法,目前还难于同时满足拉丝、退并及织布等各道工序的严格工艺要求。据悉,除捷克外,目前还没有大量推广。
(2)后处理法。此法是目前玻纤行业zui常采用的方法。凡是采用淀粉型或其它纺织型浸润剂制得的玻璃纤维原丝或布,在制成zui终产品前,都要进行表面处理。
这种表面处理法基本上分两步进行:*步是清除纤维表面涂覆的拉丝浸润剂的热处理,第二步是被覆偶联剂的表面化学处理。采用这种后处理法,工艺成熟,产品质量*,被广泛推广应用。
(3)迁移法。这种方法是将偶联剂直接加到树脂胶料中,进行整体渗合。借偶联剂从树脂胶料至填料的作用,而与填料表面发生作用,施予玻璃纤维及其制品的表面上,从而在树脂的固化过程中产生偶联作用。
采用迁移法所获得的技术经济效果,比前两种方法要差一些,而它的zui大特点是工艺上操作简便,不需要庞大的后处理设备,但它仅适用于制作缠绕机模压成型的玻璃钢制品,而不适用于制作电子级玻纤产品。
2.为什么要进行表面处理
玻璃纤维及其制品具有高抗拉强度、耐高温、防火、防湿、耐侵蚀、绝热好、绝缘佳等一系列优异特性。但是,它也有许多弱点,如不耐折,也不耐磨。玻璃纤维之间的摩擦系数很大,与其它一些材料之间也常常具有较大的摩擦系数,因而导致在使用过程中,由于摩擦系数问题而破坏。
另外,玻璃纤维是一种光滑的圆柱体,加之在高温高速拉丝过程中的高速冷却,结果造成单纤维硬挺,纺织物不易定形。通常单纤维表面都牢固地吸附着一层水份子。加之,拉丝浸润剂组分中又多为一些亲水性物质,这些组分存留在单纤维的表面上,往往会增大纤维的亲水性。一般来说,单纤维越细,其总吸附的水量就越多。这些吸附的水量渗入到玻璃纤维表面的微裂纹中,使玻璃纤维不断被水解,从而形成庞大的硅酸盐胶体,导致降低了玻璃纤维自身的强度。同时,水分子层的存在,也影响玻璃纤维与其它材料的粘结性能,而作为覆铜板基材,就更会降低其电绝缘性能。
因此,为了改善并提高玻璃纤维的性能使其能满足覆铜板的电绝缘性能、物化性能及加工性能等一系列要求,一定要对玻璃纤维及其制品,进行表面处理。
3.怎样进行表面处理
电子布经喷气制造完毕后,zui后进入表面处理工序。在表面处理工序中,电子布还要进入热处理和表面化学处理两个工艺流程,zui近国外电子布生产厂家,还在表面处理工序中研制成功一系列物理加工技术,如开纤布、起毛布等等。
热处理的zui终目标是*清除敷在每根单纤维上的浸润剂及涂覆在布面的浆料等有机物,而表面化学处理的zui终目的,则是为了改善玻璃纤维布与树脂的结合界面,以求提高覆铜板的力学性能、电性能和加工性能。
现将各工序分述如下:
(I)连续热处理(简称KH)
为了防止电子布的经纱在织造过程中与喷气织机摩擦起毛,故在整经工序中对经纱涂覆了~层薄薄的浆料。而这层浆料将会严重影响电子布与树脂的结合,必须*清除。
连续热处理又称为预脱浆,炉温以不超过450℃为宜,被称为KH机组。该机组由多个单元组成。主要有供布机、喂入和送出装置,还有卷取装置。供布机处附有换卷接布的烫接装置。为了能在连续运行中换卷接布,在喂布段和送布段都配置了储布装置。坯布卷固定在供布机上,供布机送出的布由喂布罗拉喂入储布架,从喂入段储布架引出的布,经导辊进入高温脱浆炉。坯布上的有机物在高温脱浆炉内迅速分解、炭化、燃烧,挥发物随烟气从烟囱排出。接着,坯布在导辊作用下进入送布段储布架,然后由送布罗拉,送入卷取装置,卷绕到带孔的不锈钢管上。
坯布经连续热处理后,其有机物残留量可降低到0.5%以下。因为机组的运行速度为40~100米,分,坯布在高温炉内停留时间较短,故仍有少量有机物残留在布面上,布的颜色呈茶褐色。
该工序的工艺关键是,严格控制好处理温度和运行速度,以确保达到有机物残留量规定指标,并尽量减少坯布的强度损失。
:毕伟亮
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