SMC成型工艺

200307,4.3 SMC成型工艺,4.3.1 SMC的特点与种类;4.3.2 SMC的组份及其性能;4.3.3 SMC的生产工艺;,概念,特点,种类,200307,4.3.1 SMC的特点与种类,SMC的基本概念; SMC是用不饱和聚脂树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、内脱模剂、填料和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料。,200307,4.3.1 SMC的特点与种类,SMC的特点 1、属FRP干法成型。操作方便、环境清洁。 2、质量稳定，性能重现性好。 3、片材的质量均匀，适合压制截面变化不大的大型薄壁制品。 4、是一种能使GF同树脂一起流动的材料。故也可成型带有肋条和凸部的制品。 5、制品表面光洁度高。 6、成型周期短、生产效率高、成本低，易于实现机械化、自动化。,200307,4.3.1 SMC的特点与种类,SMC的种类SMC（片状模压料）sheet molding compoundBMC（块状模塑料）bank molding compoundTMC（厚片状模塑料）结构SMC按纤维形态与分布不同又分为：SMC-R，SMC-C，SMC-D等类型。高强SMC可分为：HMC和XMC。低收缩SMC（LS-SMC）渗透增稠SMC（ITP-SMC）高弹SMC低密度SMC耐热SMC,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,SMC的组分及其性能,树脂糊,增强纤维,UP树脂,引发剂,交联剂,增稠剂,脱模剂,低收缩添加剂,无机填料,SMC,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,1.不饱和聚脂树脂（Up树脂）,1、低粘度；便于浸渍GF。2、易同增稠剂反应；满足增稠的要求。3、可降低收缩性；4、固化迅速，提高生产效率；5、应具有较高的热强度和一定的韧性；在制品脱模时，不易损坏或开裂。,1、顺酐型Up树脂；2、乙烯基树脂；3、丙烯酸环氧脂树脂；4、环氧化聚丁二烯树脂；,SMC对Up树脂的基本要求 SMC常用的Up树脂种类,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,2、交联剂,交联剂的作用 选择交联剂的要求 Up树脂常用交联剂的种类,降低材料的脆性；降低树脂体系的黏度；提高制品的耐热性；使线性树脂交联固化。,高沸点；低黏度；能溶解树脂及辅助材料；反应活性大；无毒。,苯乙烯；甲基丙烯酸甲脂；乙烯基甲苯；邻苯二甲酸二丙烯脂；,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,制得的SMC贮存期长，贮存稳定性好；室温下不分解，达到特定温度时的分解速度快；交联效率高。,对引发剂的基本要求,常用引发剂的种类及特性,3.引发剂,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,常用有机过氧化物的活性顺序,200307,增稠剂的选用原则增稠剂的种类增稠机理影响增稠效果的因素,初期黏度低，保证对GF和填料的充分浸渍；充分浸渍后，体系黏度迅速增高；体系黏度稳定，充模性好， GF与树脂不离析；增稠作用具有稳定的重现性；,4.3.2 SMC的组分及其性能,4、增稠剂,A族金属氧化物及氢氧化物：MgO、Mg(OH)2 、CaO、Ca(OH)2 、BaO、Ba(OH)2卤化锂：LiCl、Li2Br 。有机类：醋酸、丁烯酸、苯乙酸等。,第一阶段，金属氧化物或氢氧化物与聚脂端基COOH进行酸碱反应，生成碱式盐；第二阶段，由生成的碱式盐（金属原子）同聚脂分子中的脂基（氧原子）以配位键形成络合物。,增稠剂的类型和用量；聚脂树脂的酸值；微量水分；温度。,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,、内脱模剂,脱模剂,性能,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,6、低收缩添加剂,低收缩添加剂的作用低收缩机理常用热塑性聚合物低收缩添加剂的种类及特性低收缩添加剂的用量,降低Up树脂的固化收缩率，保证制品的表光洁度及尺寸稳定性。,热塑性聚合物的热膨胀作用；热塑性聚合物的贮存作用；热塑性聚合物的溶解或溶胀作用。,详见教材P89 表-,热塑性聚合物的添加量通常控制在5%左右（质量比）。过多将会对Up体系起增塑作用，降低树脂体系的强度；同时使放热峰值下降，固化时间延长。低收缩添加剂的用量对制品线收缩率的影响。,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,200307,4.3.2 SMC的组分及其性能,7、无机填料,填料的作用填料的工艺性能SMC常用填料的种类及性能,降低产品的成本；改善制品的某些物理、化学性能；调节树脂体系的黏度。,包括填料的粒度、油吸附量、触变性,200307,SMC树脂糊配方,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,SMC生产工艺流程和生产机组详见p92图4-18和图4-19，主要包括以下工序： 1.树脂糊的制备及上糊操作 树脂糊的制备分为两种方法：批混合法和连续计量混合法， 树脂糊的粘度要求及控制， 上糊操作的要求,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,图 4-18 SMC生产工艺流程,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,2.GF的切割与沉降 三辊式切割器的结构及工作原理 控制GF的短切长度，切割速度，纤维沉降的均匀性3.浸渍和压实 原理和目的：通过各种辊及片材自身产生的弯、压、揉、捏等作用，,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,使纤维被树脂浸透，驱赶气泡，使片料压实成均匀的厚度。 浸渍压实结构：多辊筒的环槽压辊式（如图4-22） 输送带的弯曲双带式（如图4-24）SMC片材生产出来后,需要经过一个熟化过程，使树脂黏度稳定在模压黏度范围。 室温熟化（室温、12周） 加速熟化（40c下，稠化室内处理2436h）。,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,图 4 22 辊筒式浸渍装置,200307,4.3.3 SMC的生产工艺,4.收卷 在收卷过程中，由于卷径不断增大，必须通过调节收卷装置的转速n（角速度）、转矩M随卷径r的变化规律，兀才能保证收卷装置的张力T、车速v（受卷线速度）不变。 5.熟化与存放,200307,先进的加速稠化方法：在成型机组内增设稠化区，采用新型高效增稠剂。 SMC片材的贮存主要防止苯乙烯的挥发（采用非渗透性薄膜密封包装）和高温环境的