smc片状模塑料的研究

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1、SMC片状模塑料的研究 前言恒力液压机电子样本     片状模塑料(简称SMC)是由不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、固化剂、增稠剂、脱模剂和玻璃纤维等组成的一种干片状的预浸料，它具有收缩率低、强度高、成型方便等特点，特别适合工业化大规模生产。随着国内SMC生产制造技术、模压成型技术的不断提高，模具成本的降低、政府对工作环境等要求的提高，原来许多由手糊、喷射等工艺进行成型的产品，固化时间长、生产效率低、劳动力大、对环境有污染，开始逐步使用SMC模压成型工艺。国内SMC已广泛应用于电器工业，如开关柜外壳、灭弧片、隔护板等

2、；用于汽车、拖拉机驾驶室外壳，火车车厢窗框、坐祷；建筑用设施，如浴盆、净化槽等。    目前国内SMC模塑料的生产厂家很多，但是大部分厂家生产的SMC片材宽度仅为0.6米,生产SMC片材3KG/米,生产能力6吨/8小时,（1米宽SMC片材为5KG/米，生产能力10吨/8H）。并且当模压大面积制品时,由于片材铺层面积不够,使片材流程加长,产生纤维取向收缩,造成表面波纹;严重时会进入空气,使制品截面出现气孔和对结线。这就需要生产大宽幅的SMC片材。    SMC片材由0.6米宽增加到1米，每米的玻纤含量由0.6公斤就增加到了

3、1公斤。如何浸润好这些增加近一倍的玻璃纤维，做到增稠控制一致性，就成为了该课题的技术关键。如果片材很硬，常常导致压制时的流动性不好；太软，工人在操作时粘手，外表面的薄膜上也粘满了树脂，不仅增加了操作上的不便，而且压制的成型品易出现气泡等缺陷，局部位置强度差，制品容易开裂。    理想的增稠曲线如下：图1 理想的增稠曲线    1) 初期浸渍阶段，树脂增稠要足够缓慢，保证玻纤良好的浸渍。一般要求半小时内粘度不超过6万厘泊。    2) 增稠阶段速度要足够快，能够尽快进入模压操作。即树脂糊粘度大于1500万厘泊。    3)

4、 模压料达到模压粘度时，粘度保持平稳，有较长的贮存寿命。    做好增稠粘度的控制，可以带来以下优点：    1) SMC片材表面不粘手，易于操作；    2) SMC成型时，玻璃纤维能够流向成型品的所有部分，保证成型品各部分物理、化学性能的稳定；    3) 使成型品具有好的外观。     当前，国家非常重视民用电器产品的防火安全问题所以，研究SMC配方及工艺，制定和控制增稠曲线，生产合格的1.0米宽阻燃SMC片材，是当前比较热门的课题。2. 实验部分2.1 主要原材料   SMC的组成比较复杂，使用的原材料多达十多种

5、，每种原材料的种类、性能、质量及其相互配比对SMC的生产工艺，成型工艺及最终制品的性能、价格都有很大影响。常用原材料见表1。表1 SMC生产用原材料2.2 主要实验设备    SMC生产机组、高速分散机、BROOKFEILD粘度计、电子万能力学实验机、冲击实验机、200T模压压机及样条模具、树脂生产用制氮机和空压机。2.3 SMC生产工艺   1) 生产阻燃SMC配方表2 SMC生产用原材料2) SMC生产设备    SMC生产设备分二部分：一是配制树脂糊设备，一般使用立式高速分散机；二是SMC复台机，工艺流程如下图所示

6、。图2 SMC生产工艺流程图3 SMC成型过程示意图 2.4 料脂糊制备    1) 树脂、低收缩剂和引发剂，在低剪切力下混合搅拌均匀。    2) 脱模剂和填料混合到温度达到32-37℃时为止。    3) 加入增稠剂MgO混合一分钟后，将树脂糊送到SMC机组刮料槽内。2.5 SMC复合    将制好的树脂糊加入上下两个树脂糊槽中，开动复合机，下薄膜放卷，经下树脂刮刀后，薄膜被均匀地涂敷上一定厚度的树脂糊。当其经过纤维沉降区时，粗纱经切割后均匀地沉降其上。短切无捻粗纱长度为25mm，玻纤含量23%。承按了短玻璃纤维的薄

7、膜，在复合辊处与以同样方式涂敷树脂糊的上薄膜复合，将玻纤夹在中间，形成夹层结构。夹层在浸渍区受到一系列压辊的滚压作用，使树脂糊浸透纤维。最后由收卷装置收集成卷。2.6 SMC增稠    送往熟化间增稠，直至不粘手，可剪裁、称量及模塑为止。通常采用加速增稠。加速增稠一般可在带有鼓风设备的熟化室内进行。加速增稠，温度为35～40℃，时间约10小时。但最后还应以增稠曲线判定增稠的程度和结果。2.7 样条模压    用60T压机，模温为155℃，保压压力为15Mpa，保压时间为120s的条件下压制：φ100X3的圆形试片15块，

8、用于颜色、外观、收缩率、电气强度的测试；120X(10±0.2)X（4±0.2）试片用于冲击强度和弯曲强度的测试。样条冷却24H后，方可进行检测。3. SMC技术指标    阻燃SMC技术指标如下：表3 SMC生产用原材料4. 实验与讨论    1) 前期增稠速度的控制：    初始粘度控制采用丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚