2017-03-07 13:28:48

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热压压力、热压温度和热压时间称为热压工艺三要素。实际热压过程是板坯状态(木材原料、胶粘剂、含水率等)与热压要素综合作用的结果。

基本信息

  • 中文名

    热压

  • 外文名

    hot pressing

  • 原    则

    人造板品种、设备生产能力

  • 酚醛树脂胶

    胶合板130~150 ℃

  • 要    素

    热压温度时间温度曲线

折叠 编辑本段 定义

热压 hot pressing

粉末或压坯在高温下的单轴向压制,从而激活扩散和蠕变现象。

另指:由于温差引起的室内外或管内外空气柱的重力差。

折叠 编辑本段 热压三要素

折叠 热压温度

温度的作用

提供胶粘剂固化所需的能量;

增加木材可塑性,减小热压压力。

折叠 时间温度曲线

热压温度指热压板表面温度,而板坯实际的传热过程较为复杂。

板坯表芯层的温度变化如右图所示。

芯层温度曲线分为5段:

T1段,板坯表层迅速升温,芯层温度无变化;

T2段,芯层温度迅速上升,直至水分开始蒸发;

T3段,芯层温度升至100℃;

T4段,芯层保持100 ℃,水分变为蒸汽,从板边排出;

T5段,芯层温度开始超过100℃,并逐渐升高接近热压板温度。

折叠 确定温度

选择热压温度应考虑胶粘剂类型、人造板品种、设备生产能力、板坯含水率和板材厚度等因素。

折叠 常用热压温度

对于脲醛树脂胶,胶合板的热压温度105~120 ℃,刨花板140~205 ℃,中密度纤维板150~180 ℃。

对于酚醛树脂胶,胶合板130~150 ℃,刨花板与中密度纤维板170~195 ℃ 。

折叠 编辑本段 酚醛的热压

酚醛树脂的热压成形技术多受关注。由于结合剂树脂结合剂温度作用下处于熔融态,流动性好、易于充满模腔各部位,因此热压压力不高、一般30~60Mpa;由于成型压力一部分消耗于模壁摩擦阻力,一部分消耗于从成型料溢出水蒸气挥发物,定压成型法难以保证合适压力,因而磨具达不到固定不变密度,故生产多采用定模成型法,即固定成型料单重,由模具本身尺寸控制磨具厚度,施加压力以使模具压到位为准。酚醛树脂一般为185±5℃;聚酰亚胺树脂为235±5℃。温度过高反应速度太快,易造成成型挫折、基体与结合剂粘结差,有时甚至使磨具产生裂纹;温度太低压制时间延长、生产效率低。

其硬化原理先是酚醛树脂硬化:第一阶段热塑性树脂与乌洛托品发生反应,生成含二亚甲基氨基桥间产物;第二阶段这些产物继续与树脂分子反应,生成庞大网状结构热固性树脂,并分解出氨。硬化过程,乌洛托品不仅与热塑性酚醛作用,而且与游离酚作用生成热固性树脂。此过程不要求任何催化剂,加热到一定温度即可进行。随后聚酰亚胺硬化,它是一个不加硬化剂聚合过程,其聚合过程亦分两步:第一步聚酰亚胺预聚物低温下熔化,第二步将预聚物较高温度下环化成不熔性聚酰亚胺。树脂结合剂磨具有两种硬化方法,一次硬化法二次硬化法,磨具热压机上加热硬化30~40分钟即成为成品称为一次硬化法;它适用于小、薄及异形砂轮。

为得到硬化完全产品,一些大规模、厚度大砂轮,虽热压机上进行了初步硬化,但仍需电烘箱内进行二次补充硬化,方法这种称为二次硬化。需掌握"最高硬化温度",酚醛树脂结合剂磨具最高硬化温度180~190℃范围为佳,低于170℃硬化不完全、化学稳定性差,高于200℃将损害磨具机械性能,使磨具强度、硬度及耐水性下降。聚酰亚胺树脂结合剂金刚石磨具硬化,需要高温下生成环化聚酰亚胺链,以增加分子刚度、变为不熔塑料。故其硬化温度较高、可达230℃,温度太低环化反应不易进行、制品强度低。升温速度重要,与结合剂种类、热压机上硬化时间、磨具形状、粒度等诸因素有关。热塑性酚醛树脂聚合温度为100℃,而聚酰亚胺预聚温度更高,前者可100℃前自由升温、后者180℃前自由升温。前者140℃后与硬化剂有固化反应,后者为180℃后预聚合、故均应慢速升温。热压机上硬化时间较长磨具,挥发物已基本排出,可快速升温;反之二次硬化应慢速升温;磨具开头复杂、粒度细应采取慢速升温,反之则可快速升温。

保温时间与最高硬化温度有关,硬化温度高、时间可短,反之则长,酚醛树脂磨具180℃保温2~3小时即可,聚酰亚胺树脂磨具一般需230℃保温4~5小时。

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