【正文】 化學(xué) ） 收縮 。 熱收縮： 模壓制品的線膨脹系數(shù)比模具材料大（塑 料線膨脹系數(shù) 25~120 106℃ 1，鋼材線膨脹系數(shù) 11 106℃ 1）因此制品脫模冷卻后收縮率大于模具 收縮率。 制品小，模具大（與墻地磚熱壓后膨脹正好相反） 見表 43 文庫專用 155 結(jié)構(gòu)收縮： 固化過程中縮聚反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián) 。 一般高強度短纖維模壓制品收縮率在 0~%。 D、 影響收縮的因素 ※ 原材料的影響 樹脂與添加物的種類與含量 ※ 模具結(jié)構(gòu)和制品形狀的影響 不溢式與溢式模具，模具剛度，薄壁制品 ※ 成型工藝條件 溫度制度 ， 壓力制度 見表 44， 45 文庫專用 156 (3)模壓料的壓縮性 壓縮比： 模壓料和模壓制品二者比容的比 值 。 壓縮比 = 模壓料 （ 或坯體 ） 的比容 /制品比 容 1 SMC， BMC壓縮比較小 。 纖維狀模壓料壓縮比達(dá) 6~10（ 蓬松 ） 處理方法：預(yù)成型纖維 文庫專用 157 167。 5 SMC成型工藝 167。 53 SMC的特點與種類 SMC的特點 SMC——片狀模塑料 （ Sheeting Molding Compound） 1953年 ， 美國 Rubber發(fā)明不飽和聚酯的化學(xué)增稠 。 1960年，德國 Bayer公司實現(xiàn) SMC工業(yè)化生產(chǎn)。 定義： SMC是不飽和聚酯樹脂及輔助劑、填料所 成樹脂糊浸漬短玻纖粗紗或玻氈，并在兩邊用聚 乙烯或聚丙烯包覆后形成的片狀模壓成型材料。 文庫專用 158 特點： (1)干法生產(chǎn) FRP制品一種中間材料，它具有 獨特的增稠作用，即浸漬玻纖時體系粘度低， 浸漬后粘度急劇上升，達(dá)到穩(wěn)定。 (2)重現(xiàn)性好。 (3)操作處理方便，增稠劑化學(xué)增稠，使 SMC 處于不粘手狀態(tài)，避免一般預(yù)成型的粘滯性。 (4)作業(yè)環(huán)境清潔。 文庫專用 159 (5)SMC能使玻纖同樹脂一起流動，可成型 帶有肋條和凸部的制品。 (6)可壓截面變化不大的大型薄壁制品。 (7)制品表面光潔度高。 (8)生產(chǎn)率高，成型周期短，成本低，易機 械化、自動化。 文庫專用 160 SMC的種類 (1)BMC——塊狀模塑料 （ Bulk Molding Compound） 相近： 與 SMC組成近似 。 用途： 壓制和擠出成型 。 區(qū)別： BMC中纖維含量低 ， 纖維短 ， 填料含量大 ， 強度低 ， 小型制品 。 (2)TMC——厚片狀模塑料 相近： 組成與制作與 SMC類似。 區(qū)別： 比 SMC厚的多 (： )，浸透性更 好，成本更低。 文庫專用 161 (3)結(jié)構(gòu) SMC——纖維形態(tài)和分布不同的 SMC SMC—R——纖維不規(guī)則分布 SMC—C——連續(xù)纖維單向分布 SMC—D——不連續(xù)纖維定向分布 SMC—C/R， SMC—D/R區(qū)別： 纖維含量高（ Wt達(dá) 30~70%，多為 50%以上）， 樹脂為高反應(yīng)性間苯二甲酸聚酯樹脂，強度大大 提高。 文庫專用 162 (4)高強 SMC， 即 HMC和 XMC HMC——少填料 ， 多短纖 ， 少樹脂的片狀模塑料 。 XMC——少填料 ， 多連續(xù)定向玻纖 ， 少樹脂的片狀 模塑料 。 代替鋼材，鋁材。 (5)LS—SMC(Lom Shrinkage—SMC)—低收縮 SMC 尺寸精度高，表面光潔度高。 (6)ITP—SMC(Interperating Thicking Process— SMC)——滲透增稠片狀模塑料 室溫熟化 ， 高剛性 ， 耐沖擊 ， 尺寸穩(wěn)定 。 (7)高彈 SMC，耐熱 SMC，耐燃 SMC 文庫專用 163 167。 53 SMC的組分及性能 SMC三大員 不飽和聚酯樹脂及其助劑 玻纖 填料 文庫專用 164 不飽和聚酯樹脂及其助劑 (1) 不飽和聚酯樹脂的工藝要求 a、 低粘度 ， 便于浸漬 b、 易同增稠劑反應(yīng) c、 固化迅速 e、 熱強度高 牌號，不同的用途決定。 文庫專用 165 (2)交聯(lián)劑 機理： 與聚酯發(fā)生共聚反應(yīng) ， 使聚酯大分 子通過交聯(lián)單體自聚的 “ 鏈橋 ” 而交聯(lián)固化 改善樹脂固化后的性能 。 工藝上使樹脂糊初始粘度降低 。 種類： 苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，乙烯基 甲苯，鄰苯二甲酸二丙烯酯。 253廠的促進(jìn) 劑 E。 文庫專用 166 (3)引發(fā)劑 貯存 ， 操作安全 ， 室溫不分解 ， 制得 SMC 貯存期長 。 如引發(fā)劑 H（ 白色糊狀 ） ， 25℃ 凝膠時間 ， 12~20min。 引發(fā)劑 L（ 無色透明液體 ） ， 25℃ 凝膠時 間 ， 12~22min。 實例：促進(jìn)劑與引發(fā)劑配方使用 。 文庫專用 167 (4)阻聚劑 阻止不飽和聚酯在室溫下的交聯(lián)聚合 ， 必 須在引發(fā)劑和所用樹脂的臨界溫度內(nèi)不失 效 ， 但又不極大影響固化 、 成型周期 。 PBO、 HQ、 CL—PBO、 TBC…… (5)增稠劑 貯存和成型 SMC時要求坯體粘度較高，目 的是滿足模壓要求和使制品的收縮率降至 最低。 文庫專用 168 工藝要求： SMC粘度由很低迅速增高 ， 達(dá)熟化 粘度并長期穩(wěn)定 。 控制 SMC生產(chǎn)到模壓制品全過 程各階段的粘度變化 。 時間 粘度 理想增稠曲線 1－浸漬階段 2－增稠階段 3－貯存階段 1 2 3 文庫專用 169 a、 增稠劑選擇原則： 制備 SMC時 ， 粘度低 →樹脂對玻纖 、 填料的充分 浸漬 此后粘度迅速升高 →貯運 、 模壓 增稠坯料迅速充滿模腔 →樹脂 、 纖維不離析 增稠后粘度 ， 貯存期內(nèi)保證模壓 生產(chǎn)中穩(wěn)定的重現(xiàn)性 文庫專用 170 b、 增稠劑的品種及使用： Ⅱ A族金屬氧化物或氫氧化物 混合增稠劑效果更理想 過量 MgO加入引起制品自我潮解 ， 耐水性下降 c、 影響增稠效果的因素： ※ 聚酯樹脂酸值 酸度越高，粘度變化越大， 詳見圖 410 253廠樹脂從 16~32變化，實際以 mg KOH/g表示 酸值 文庫專用 171 時間 h 酸值： 29 6 0 粘度(PaS) 圖 410： 樹脂酸值對增稠速度的影響 文庫專用 172 ※ 增稠劑活性 碘吸附值表示活性 ※ 微量水分 ~%微量水迅速增稠 （ 初期 ） %則不如不加水的快 （ 初期 ） 因此必須對填料 、 增稠劑 、 低收縮添加劑與玻纖 使用前測定含水量 ※ 溫度的影響 溫度升高 ， 增稠加快 ， 詳見圖 412 文庫專用 173 時間 h 粘度(PaS) 55 45 35 25℃ 圖 412： 樹脂增稠與溫度的關(guān)系 文庫專用 174 d、增稠機理 第一階段：酸堿反應(yīng)，生成堿式鹽。 C O M g O H O …COOH+MgO C O M g O H O …COOH+Mg(OH) 2 +H2O Ca再進(jìn)行脫水 …COOMeOH + HOOC… …COOMeOOC…+ H 2O …COOMeOH + HOMeOOC… …COOMeOMeOOC… + H2O 熟 化 文庫專用 175 第二階段：以配位鍵形成絡(luò)合物 C O 歸于 基存在剩余自由電子，顧可形成配位鍵， 而配位鍵在壓力時可消除。 M e O C O O C O M e C O M e O 稠化、熟化 文庫專用 176 (6)低收縮添加劑 克服聚酯樹脂固化時將發(fā)生的 7~10%體積收縮 ， 并使表面光滑 ， 無裂縫 ， 收縮量低 。 a、 機理： 聚酯樹脂發(fā)生熱膨脹 ， 交聯(lián)中產(chǎn)生固 化收縮 ， 在固化收縮時 ， 低收縮劑熱膨脹力就阻 止收縮 。 稍遲于樹脂固化收縮 ， 而其收縮時 ， 周 圍已固化 。 低收縮效果圖 詳見書 413 b、 選擇 PVC聚氯乙烯， PS聚苯乙烯， PE聚乙烯， PVAc 聚醋酸乙烯酯，添加量 5%左右。 文庫專用 177 (7)無機填料 a、 分類 氧化硅及硅酸鹽類： 石棉 ， 滑石粉 ， 瓷土 ， 氧化硅 ， 硅藻土 ， 火山灰等 碳酸鹽類： 碳酸鈣 硫酸鹽類： 硫酸鋇 ， 硫酸鈣 氧化物類： 氫氧化鋁 文庫專用 178 b、 性能選擇 細(xì)度： 325目 (44μm)。 大： 分離 、 沉淀 。 ?。?吸油量高的填料加入量少 。 油吸附量：被亞麻仁油潤濕的質(zhì)量百分比 ， 一般 要求要求填料具有較低的油吸附量 。 觸變性：物料受到外力作用 （ 如剪切力 、 振蕩 ） 時 ， 粘度顯著下降 ， 除去此力時 ， 物料又逐漸恢 復(fù)到原來粘度的一種物理現(xiàn)象 。 不宜選用靈敏度大的填料 。 文庫專用 179 c、 填料對制品成本影響 單位體積成本為： Rc = Km + K (Km Kc)Xc Km, Kc：樹脂糊 、 填料的單位體積成本 。 K：加填料的操作成本 。 Xc：填料的體積分?jǐn)?shù) 。 不加填料的成本 Rc=Km Rc的意義：加填料的操作成本小于這部分 填料替代樹脂糊而降低的成本 。 文庫專用 180 則 K (Km Kc)0才能盈利， K (Km Kc)0虧損。 Km與 Kc差值越大 ， K越小 ， 無虧損點 Xc0 越小 ， 經(jīng)濟(jì)效益高 。 Xc還與填料密度有關(guān)： Xc=1/[1+ρc/ρm( 1yc)/ yc] ρc, ρm：填料 、 樹脂的密度 。 yc：填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。 ρc/ρm越?。?Xc越大。 文庫專用 181 (8)內(nèi)脫模劑 機理： 是一些熔點比普通模制溫度稍低的化合物， 它與液態(tài)樹脂相容，與固化后的樹脂不相容，固 化時從內(nèi)部逸到模具界面形成障礙，從而脫模。 國內(nèi)用硬脂酸鋅，熔點 133℃ 日本用硬脂酸亞鉛 歐 、 美用硬脂酸鈣 ， 熔點 150℃ ， 硬脂酸鎂 ， 熔點 145℃ 。 文庫專用 182 (9)增強材料 短切玻纖 、 氈 ， 石棉纖維 ， 麻 ， 有機纖維 。 玻纖性能：易切割、分散，浸漬性好，抗 靜電，流動性好，強度高。 文庫專用 183 167。 53 SMC生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)過程 詳見圖 418， 419 (1)樹脂糊制備 批混法 （ 國內(nèi) ） ， 連續(xù)計量混合法 （ 國 外 ） 。 批混法： 樹脂和除增稠劑外的各組分計量 后先混合，再通過計量和混合泵加入 MgO 增稠劑。 文庫專用 184 樹脂 固化劑 增稠劑 填料 低收縮添加劑 其它 樹脂糊制備 薄膜 粗紗 切割 沉降 浸漬 收卷 稠化 包裝 圖 418： SMC生產(chǎn)工藝流程 文庫專用 185 文庫專用 186 粘度控制指標(biāo)： 樹脂原始粘度 S 引發(fā)劑、單體加入后 8PaS 填料加入后 15PaS 增稠劑加入后 30PaS 增稠劑加入 30min后（加入玻纖成片） 50PaS 文庫專用 187 連續(xù)計量混合法： 將樹脂與其他部分分為 兩部分單獨制備 ， 計量后進(jìn)入靜態(tài)混合器 ， 均勻后再成型 。 (2)玻纖切割與沉降 粗紗切割速度 80~130m/min 防靜電 ， 玻纖分布均勻 。 (3)浸漬 、 壓實 反復(fù)擠壓捏合，達(dá)到充分混合和充分浸漬。 文庫專用 188 (4)收卷 收卷裝置的轉(zhuǎn)速 、 轉(zhuǎn)矩隨卷徑的變化規(guī)律： M=A1/n=Tv/2πn r=B1/n=v/2π1/n T：收卷張力 v：收卷線速度 r：片料卷繞半徑 n：收卷轉(zhuǎn)速 M：轉(zhuǎn)矩 文庫專用 189 (5)熟化與存放 熟化使粘度達(dá)到模壓粘度范圍并穩(wěn)定后才能交付 使用 。 存放要防止苯乙烯揮發(fā) ， 非滲透性薄膜密封包裝 。 配方 滿足制品性能要求 ， 考慮可模壓性 。 均勻性 （ 制品性能 ） ， 流動性 （ 可模壓性 ） 關(guān)鍵：選擇樹脂與填料的搭配。吸收能力高的填 料與吸收能力低的填料的合理搭配，解決均勻性 和流動性的有效途徑。 文庫專用 190 工藝參數(shù) (1)一般參數(shù) 見書 (2)參數(shù)計算 上糊量與