BMC模塑料的材料配方.doc

BMC模塑料的材料配方与主要由树脂和玻璃纤维二组分所构成的玻璃钢有所不同的是，BMC模塑料主要是由三种组分（树脂、玻璃纤维和填料所组成，是一类粒子分散型复合材料（树脂黏结了大量粉状填料）和纤维增强复合材料合结合起来的多相复合体系。因此，这使影响BMC模塑科性能的因素更加多样化、复杂化然而遇过调节预混料中树脂、玻璃纤维、填料及各种添加剂的种类，用量及结合方式，就可配制出具有不同性能和功用的多种多样的BMC模塑料。1、液体组份的配比国际上流行的BMC配方表中大多是以BMC组份中的液体树脂(UP+LSA)总量的百分之一为计算单位，用PHR(Parts per hundred resin)即每百份树脂的份数作为单位。例如常规的配方表中液体组份的配比是： UP（不饱和聚酯树脂） 60phr两者相加即100phrLSA（低收缩剂） 40phr根据低收缩剂在成型中形成微空穴的理论来抵消UP收缩的机理，通常是以低收缩剂的实际固含量来控制低收缩剂LSA的加入量：A=LSA*B/(UP+LSA) phrA低收缩剂在BMC组份中的固含量 phr一般控制在1418phrB配制低收缩剂时，热塑性树脂粒料在单体苯乙烯中的浓度 常规配制时一般控制在3545浓度UPUP树脂的加入量LSALSA低收缩剂的加入量LSA一般都采取定向采购，也可以自配，在配方设计时一定要先摸清LSA中热塑性树脂的浓度，浓度的高低直接影响LSA的粘度，粘度过高会影响随后加入粉料时的浸润，单体苯乙烯Styrene来能够降粘，可以用来改善混料时对粉体的湿润，但这不是一个好办法，过量苯乙烯的加入，在固化时用不完，残留的St会引起许多弊病，诸如强度下降、耐热性变差，甚至在成型中拔高放热峰温度，致使部品表面微裂。一般在配方设计时要校核苯乙烯的含量，控制在4550phr。St在BMC中的含量用下式计算：St=LSA*(1-B)+UP*(1-C) CUP树脂中不饱和聚酯的固含量 一般为6568 一般的标准配方，UP的固含量是65,LSA的固含量是40，当按照UP:LSA=60phr:40phr时：A=40*0.4/(60+40)=16 phrSt=40*(1-0.4)+60*(1-0.65)=45 phr2、矿物填料的添加量矿物质填充料的种类虽然很多，目前常用的是碳酸钙CaCO3和水和氧化铝（ATHalumina trihydrata）即喊三个结晶水的氧化铝，分子式为AL2O3.3H2O。水合氧化铝（氢氧化铝）微粉具有难燃性，价格较为昂贵，而且加入后对制品的机械强度有明显影响。所以，对无阻燃要求的一般制品基本上不考虑使用氢氧化铝微粉。我们在配制BMC预混料时，通常采用重钙和轻钙混合使用，轻钙颗粒小，可以填充到重钙的颗粒中间，解决气孔问题，使制品更为密实。通常矿物填料的加入量，取F=180250phr，根据填料的吸油值、液体树脂糊的基础粘度和是否添加降粘助剂等因素，F的数值可以大大超出上述水平，达到300phr,欧洲更有推出400phr填料加入量的BMC配方。3.其它辅料的添加量 脱模剂：BMC脱模剂通常使用硬脂酸锌，应对供应商的品质如纯度和细度提出严格的要求，尤其是不能带有结块。脱模剂的用量也与成型制品的复杂程度有关，形状比较简单脱模容易的制品可以少加一些，一般原则是能少加尽量少一些。如果模具刚刚试用、形状又较复杂不易脱模时可适量按4phr或略增一些投料。成型时硬脂酸锌在120即开始熔融并迁移到制品表面引成第二相，隔离模具，它是不应该残存在固化后的制品内部的，然而它会粘留在制品表面，对于要进行涂装等二次处理时，这层粘膜需要化相当的功夫方能去尽。 增稠剂：BMC选用的增稠剂大多是氢氧化钙Ca(OH)2 ，只是在冬天气温较低时，才选用氧化镁MgO，以达到快速稠化的目的。这些增稠剂大多选用粉体与填料同时加入捏合机，一般用量是：1.01.2phr，太多则增稠太快，影响树脂与玻纤、填料的混合浸润，成型时物料流动性差，制品表面质量及强度下降，太少则起不到增稠的效果。黄梅季节，环境湿度居高不下，不仅填料粉体吸湿，玻纤表面也吸湿，Ca(OH)2 粉更易吸湿，水的存在，会严重影响增稠行为，产生不稳定因素，宜应注意防控。 引发剂：BMC常用的引发剂是TBPB(过氧化苯甲酸特丁酯 ert-Butyl peroxybenzoate），添加量取1.0phr，这时侯的成型品之固化速率通常取1min/1mm。目前，为了提高成型速率，已较多地采用复合型引发剂，寻找固化速率和模塑料存放寿命之间的相对合理，一般选择TBPB和TBPO混用，总添加量还保持在1.0phr左右，两者的分配可按：TBPB 0.70phr,TBPO 0.30phr。这时侯的固化速率可达到1min/2.5mm。 颜料(颜料糊或色粉):根据用户需要确定。4.玻璃纤维的加入量以上讨论时都使用phr为单位，而论及玻纤的加入量时就使用BMC组份的质量百分数为计算单位。众所周知，玻纤含量直接与制品的强度有关，根据强度指标要求，我们一般将纤维含量控制在 20% 至 40%之间。5.典型的BMC配方物料的品名及代号品种或规格配合量在300L捏合机中的投料量Kg不饱和聚酯树脂UP65UP邻苯60phr23.9低收缩添加剂LSA40PS40phr15.9矿物填料碳酸钙CaCO3500目200phr79.6脱模剂ZnSt200目3.5phr1.39增稠剂Ca(OH)2试剂级1.2phr0.50引发剂TBPB99纯度1.0phr0.40颜料 炭黑CB炉黑3.3phr1.31玻纤G.F6毫米18.0Wt27.0合计150配方表计算步骤：A.确定在哪一种捏合机中拌料，一般取捏合机理论容积的一半，即正常的出料量Kg；B.依椐上述4小节的建议确定配合量一列的全部数值；C.首先计算出玻纤的加入量，本例为：150*0.18=27.0