Производственная лаборатория — залог успешного развития

Компания «ДУГАЛАК» является одной из крупнейших в Российской Федерации организацией, производящей полиэфирные, винилэфирные смолы и гелькоуты. Её успех во многом обусловлен высоким качеством продукции и постоянно расширяющимся в зависимости от предъявляемых отраслью требований ассортиментом. В заводском комплексе «ДУГАЛАК» имеется ряд лабораторий, каждая из которых отвечает за определённый этап производства конечного продукта. Они оснащены современным оборудованием как самым простым — лабораторные мешалки, вискозиметры, сушильные шкафы и другие, так и сложными приборами, позволяющими определять физико-механические показатели и координаты цвета. В лабораториях ведётся контроль и анализ основных поступающих на производство материалов, контроль над соблюдением технологического процесса, внедрение, разработка и испытание новой продукции.

Лаборатория входного контроля поступающего сырья

Чтобы обеспечить стабильный выпуск качественной продукции, в лаборатории входного контроля обязательную проверку проходит всё поступающее на производство сырье.

Лаборатория синтеза

Лаборатория синтеза является важнейшей единицей технологической цепочки компании. Здесь занимаются апробированием и внедрением новых технологий и рецептур производства полиэфирных и винилэфирных смол, оптимизацией технологического процесса на стадиях синтеза. В лаборатории проводят анализ качества сырья, осуществляют подбор и отработку необходимого температурного режима и других условий, способствующих полноте протекания реакции. Важной задачей для специалистов лаборатории является обеспечение всех необходимых условий в процессе производства смол, а также проведение своевременного и точного контроля качества получаемых компонентов во время синтеза основы.

Лаборатория модификации

Работа специалистов лаборатории модификации направлена на создание конечного продукта, отвечающего запросам и требованиям потребителей. Сотрудниками лаборатории ведется активная работа по улучшению имеющихся и внедрению новых материалов. Профессионализм и опыт технологов компании позволяют воплощать различные идеи, а также решать сложные задачи, которые рынок ставит перед предприятием — от выпуска смол для обычного стеклопластика до трудногорючих материалов.

Лаборатория физико-механических испытаний

В лаборатории физико-механических испытаний оцениваются основные характеристики отвержденного полимера/композита, а именно:

• прочность при разрыве,
• прочность при изгибе,
• прочность при сжатии,
• относительное удлинение,
• модуль упругости,
• твердость по Барколу.

Анализируя результаты серии испытаний образцов, можно понять поведение материала и оперативно внести изменения в текущую рецептуру для оптимизации свойств конечного продукта.

Лаборатория испытания материалов на горючесть

В настоящее время важным показателем при производстве стеклопластиковых изделий является горючесть материала. Горючесть — свойство вещества, определяющее его способность к самостоятельному горению. Компания «ДУГАЛАК» в 2020 году запустила в работу собственную лабораторию по испытаниям трудногорючих материалов. Здесь проводится сложная и трудоемкая работа по определению и проверке на соответствие регламентирующим документам следующих показателей:

• горючесть материалов,
• дымовыделение,
• токсичность,
• кислородный индекс,
• распространение пламени,
• воспламеняемость.

Данные виды испытаний помогают в разработке материалов с повышенными требованиями по пожаростойкости и экологичности.

Лаборатория контроля качества готовой продукции

Лаборатория контроля качества располагает современным оборудованием, благодаря которому возможно осуществлять строгий контроль качества следующих характеристик получаемых связующих:

Вязкость

Вязкость является одним из важных показателей готового продукта. Для каждой технологии производства композитов смола либо гелькоут должны обладать определенными реологическими характеристиками. Для определения этого параметра используется вискозиметр BROOKFIELD (в соответствии с ГОСТ 25271—93). Также вискозиметр помогает определить индекс тиксотропии. Тиксотропия — свойство, характеризующее повышение текучести вещества при механическом воздействии, а после прекращения данного воздействия — возвращение в предыдущее более вязкое состояние. От ее величины зависит способность материала удерживаться на вертикальной поверхности. Для материалов, не обладающих тиксотропными свойствами, вязкость можно измерить с помощью вискозиметра ВЗ-246 (в соответствии с ГОСТ 8420—74).

Время гелеобразования и экзотермический пик

Время гелеобразования — это промежуток времени от добавления инициатора реакции до резкого возрастания вязкости материала, ввиду увеличения степени сшивки полимера и уменьшения подвижности макромолекул из-за стерических ограничений. Временем гелеобразования обусловлено время работы с материалом (смола, гелькоут, клеевой состав). Как известно, отверждение смолы сопровождается выделением тепла (экзотермическая реакция). К основным характеристикам смолы относится также экзотермический пик — это максимальная температура, достигаемая при отверждении. Этот параметр имеет важное значение при изготовлении изделий из стеклопластика с большой толщиной от 6–8 мм и более. Интенсивный разогрев может привести к излишней усадке, короблению и большим остаточным напряжениям в изделии.

Методика определения времени гелеобразования и экзотермического пика.

Взвешивают на весах с точностью до второго знака после запятой 100 грамм образца в ёмкость из нержавеющей стали (либо другого подходящего материала) диаметром 8 см при температуре 20°С. Инициируют пероксидом в соответствии и в количестве, указанном в паспорте, замеряя секундомером время от начала введения инициатора до момента перехода из жидкого в гелеобразное состояние. После чего помещают щуп термопары в загелившуюся массу для определения температуры экзотермического пика.

Лаборатория входного контроля сырья в производстве композитных материалов

Компания «ДУГАЛАК», понимая важность входного контроля сырья как у себя на предприятии, так и у потребителей, проводит со всеми своими клиентами совместную работу по внедрению и усовершенствованию этого процесса. Лаборатория входного контроля сырья в производстве композитов позволяет на ранних этапах выявить отклонения и предотвратить выпуск некондиционной продукции.

Попадая к конечному потребителю, материал перед запуском в производство должен быть испытан на пригодность к применению, то есть проверен на соответствие паспортным характеристикам. Композит — материал, изготовленный из двух или более компонентов, таким образом, отклонение одного из них приведет к изменению свойств всей системы.

Ниже приведены основные сырьевые материалы и их свойства, которые специалисты компании «ДУГАЛАК» рекомендуют обязательно проверять:

Полиэфирная и винилэфирная смола

При входном контроле связующих стоит обратить внимание на проверку таких параметров как вязкость, время гелеобразования, экзотермический пик и время его достижения. Отклонение показателя вязкости от нормы влияет на расход смолы, пропитку стекломатериала, неравномерное распределение материала вследствие стекания с вертикальных поверхностей, также приводит к изменению геометрии изделия в связи с неравномерным процессом отверждения.

Несоответствие времени гелеобразования (желатинизации) может привести к нарушениям технологического процесса. Если время окажется слишком коротким, то его может не хватить на изготовление изделия. А если оно окажется слишком длинным — это замедлит выпуск продукции. Перед началом работ рекомендуется провести гель-тест и определить оптимальное количество отвердителя для поставленной задачи.

Температура и влажность в производственных помещениях (рекомендуется 18–25 °С, 50–70 %) оказывает влияние на работу с материалом, что еще раз указывает на необходимость проверки смол и гелькоутов. При слишком низкой температуре вязкость смолы увеличивается, что создает трудности при пропитке и дополнительную нагрузку на оборудование, а реактивность уменьшается, что влечет за собой увеличенный расход отвердителя. При слишком высокой температуре вязкость смолы становится меньше, что может привести к подтекам, время гелеобразования уменьшается, что влечет за собой преждевременную полимеризацию и повышенный экзотермический пик (риск повреждения матрицы, риск усадочных деформаций). Немаловажным фактором является и строгое соблюдение условий хранения.

Стеклоткань

При использовании стекломатериалов важно измерять их влагосодержание. Несоответствие данного параметра требуемым значениям ведет к неполной полимеризации, и как следствие эмиссии легколетучих соединений (появлению остаточного запаха), ухудшению пропитки, снижению прочности и образованию волокнистой поверхности у получаемых изделий.

Следует обращать внимание на гарантийный срок годности стекломатериалов, так как замасливатель, обеспечивающий качественную пропитку, со временем теряет свои свойства из-за частичного улетучивания. Что приводит к ухудшению прочностных характеристик изготавливаемого стеклокомпозита.

Наполнители

При поступлении на производство наполнителя следует обратить внимание на следующие параметры: влажность и соответствие гранулометрического состава, указанного в паспорте, фактическому в таре. Несоответствие данного параметра приводит к постоянной корректировке рецептуры. Повышенная влажность влечет за собой неполную полимеризацию и изменение геометрии изделия в дальнейшем. Особое внимание стоит обратить на условия хранения данных материалов. Методика определения содержания влаги идентична, приведенной для определения влагосодержания для стекломатериалов. Гранулометрический состав определяется по ГОСТ 22552.7—77.

Гелькоуты

Одни из важнейших характеристик гелькоута — реологические (вязкость, тиксотропия). Несоответствие фактического показателя вязкости паспортным данным может вызвать следующие дефекты покрытия: пористость (слишком высокая вязкость для выхода воздуха из системы), образование подтеков (недостаточная вязкость и тиксотропия), подтеки в свою очередь могут привести к утяжкам и трещинам на/в изделии. Большое влияние оказывает на реологию температура гелькоута.

Чтобы избежать попадания влаги в гелькоут при нанесении, рекомендуется использовать осушители в системе подачи воздуха.

Проверка времени гелеобразования является неотъемлемой частью входного контроля гелькоутов. Изменение времени желатинизации в сторону увеличения (вплоть до недоотверждения) способно образовать копир-эффект на покрытии, морщинистость («крокодилы»). Если же время гелеобразования окажется короче, чем требуется, это может привести к пористости (ввиду недостаточного времени для выхода воздуха) и необходимости более частой промывки пистолета и бачка. Для цветных гелькоутов важен контроль толщины нанесенной пленки для обеспечения эксплуатационных характеристик и укрывистости, указанной в технической документации.

Описанные выше характеристики материалов и способы их проверки имеют ключевую значимость при работе с ними, так как производители различных видов сырья для производства композитов несут ответственность только за свою продукцию, но результат зависит от их совокупности. С целью минимизации производственного брака рекомендуется введение входного контроля всего поступающего сырья. Компания «ДУГАЛАК» всегда ведет техническое сопровождение своей продукции, готова оказать помощь в организации входного контроля у своих потребителей, а также в решении вопросов касательно применения своих материалов, вплоть до выезда специалистов непосредственно на производственные площадки клиентов партнеров.

Источник: Научно-популярный журнал "Композитный мир" #5 (92) 2020