高性能拜拜BMC的制备最新

1、高性能高性能 BMC的制备的制备指导老师：指导老师：陆昶副教授学学 生生：李发富专专 业业：化学工程与工艺班班 级级：化工071主要内容主要内容一、研究背景一、研究背景二、二、BMC样品的制备样品的制备三、试验三、试验四、结果与讨论四、结果与讨论五、结论五、结论一、研究背景一、研究背景BMC (Bulk Moulding Compounds)称为团状模塑料预混料，是一种以热固性树脂作为基体的纤维增强复合材料。其中增强材料最常用的是短切玻璃纤维。玻璃纤维的增强效果的好坏，与其在BMC模塑料中及其在成型制品中的长度、分散状态及分布均匀性、取向及其与树脂界面的结合情况等等有关。 针对杭申电气杭州红申

2、电器有限公司BMC在制 备制品时出现的强度不能满足部分开关用制品需求和制品固化速率慢等问题，本研究分析了不同型号玻璃纤维在不同的搅拌时间下BMC制品的强度，并探讨了固化温度及引发剂种类和配比对BMC制品成型速率、表观质量及制品强度的影响。二、BMC样品的制备注意A、B两桶内的物料倒入捏合机后,搅拌时间约为40min。玻璃纤维撒入要均匀，规定2min内撒完。在捏合过程中，及时清理捏合机上的残物。模压成型条件：固化温度为150，压力20MPa，固化时间10min。1.将BMC放置24h，再压成样条进行力学性能测试。三、实验内容三、实验内容目测玻璃纤维外观目测玻璃纤维外观 主要目测其集束性、分散是否

3、均匀、有无散丝。玻璃纤维含水率测定玻璃纤维含水率测定 测定方法：在称量瓶中称取5g左右玻璃纤维放于105的鼓风烘箱内，干燥2小时后，取出放置在有干燥剂的干燥器内冷却半小时后称取重量。玻璃纤维含油率（灼烧减量）测定玻璃纤维含油率（灼烧减量）测定 测定方法：在小坩埚中称取3g左右玻璃纤维放于600的煅烧炉内煅烧20分钟，取出后放置在又干燥剂的干燥器内冷却至室温后称其重量。玻璃纤维浸润速率的测定玻璃纤维浸润速率的测定 找一块透明的玻璃，在其上均匀的撒上一些玻璃纤维然后把树脂均匀浇在这些玻璃纤维上，开始计时，直至玻璃纤维呈透明， 停止及时，记录时间。改时间则为玻璃纤维的完全浸润时间。以此来判定玻璃纤维

4、的浸润速率。完全浸润时间越短，浸润速率越快。BMC样品力学性能的测定样品力学性能的测定 冲击强度用XCJ-50型冲击试验机测试，弯曲强度用LJ-5000N型拉力试验机测试。 四、结果与讨论四、结果与讨论（1）目测玻璃纤维）目测玻璃纤维江苏中亚玻璃纤维有限公司提供了四种不同型号的玻璃纤维，分江苏中亚玻璃纤维有限公司提供了四种不同型号的玻璃纤维，分别是别是979型、型、279型、型、825型和型和240型四种。通过对四种玻璃纤维型四种。通过对四种玻璃纤维的目测得知：的目测得知：四种玻璃纤维的集束性程度排列为：四种玻璃纤维的集束性程度排列为：240型型825型型979型型279型。型。240型玻璃纤

5、维的集束性非常好，基本没有散丝；型玻璃纤维的集束性非常好，基本没有散丝；825型玻璃纤维型玻璃纤维次之，略有散丝：次之，略有散丝：979型和型和279型玻璃纤维非常松散，散丝很多，型玻璃纤维非常松散，散丝很多， 279型玻璃纤维尤甚。型玻璃纤维尤甚。玻璃纤维型号称量瓶重量/g称量瓶+ m2/g称量瓶+ m1/g含水率平均含水率97910.870015.877415.87270.094%0.106%10.358215.357115.35120.118%27910.969415.967815.96370.082%0.108%11.274616.153416.14680.134%82511.8611

6、16.863316.85650.136%0.127%12.110017.112417.10650.118%24011.151016.153416.14680.132%0.139%11.663316.668516.66120.146%玻璃纤维含水率的测定240型号的玻纤含水率最高，979型号的玻纤含水率最低，但都在玻纤国家标准范围内（0.2%）（2）玻璃纤维含水率测定）玻璃纤维含水率测定玻纤型号坩埚重量坩埚+ m2/g坩埚+ m1 /g含油率97918.362121.224322.01721.65%27918.360721.366621.31291.78%82519.061122.056822.

7、01721.32%24019.057222.065522.00871.89%玻璃纤维含油率测定240型号的玻纤含油率最高，825型号的玻纤含油率最低，几乎都符合国家标准（1.60.2%）（3）玻璃纤维含油率测定）玻璃纤维含油率测定（4）玻璃纤维浸润速率的测定）玻璃纤维浸润速率的测定玻璃纤维型号完全浸润时间27930979130825130240150玻璃纤维浸润速率的测定（5）BMC搅拌时间对材料强度的影响搅拌时间对材料强度的影响BMC搅拌时间性能979型玻纤825型玻纤240型玻纤4min抗弯曲/M Pa87102.7104.4抗冲击/KJ.m-230.730.933.095min抗弯曲/M

8、 Pa9387.493.1抗冲击/KJ.m-224.630.6527.86min抗弯曲/M Pa78.380.692抗冲击/KJ.m-223.731.4523.7由上表可以看出，随着搅拌时间的增加，BMC制品的强度基本呈下降的趋势。（6）不同种类玻璃纤维对制品强度的影）不同种类玻璃纤维对制品强度的影响响玻璃纤维的增强效果的好坏，与其在BMC模塑料中及其在成型制品中的长度、分散状态及分布均匀性、取向及其与树脂界面的结合情况等等有关。玻璃纤维的集束性、在BMC中分散情况、浸润程度越好。这样，BMC材料的强度就越好。玻纤型号性能搅拌时间4min 5min 6min979抗弯曲/M Pa879378.

9、3抗冲击/KJ.m-230.724.623.7825抗弯曲/M Pa102.787.480.6抗冲击/KJ.m-230.930.6531.45240抗弯曲/M Pa104.493.192抗冲击/KJ.m-233.0927.823.7不同种类玻璃纤维对制品强度的影响不同种类玻璃纤维对制品强度的影响搅拌时间为4min时825型和240型玻璃纤维都达到了国家高强度标准。其中又最属240型玻璃纤维增强效果最好。这是因为，240型的玻璃纤维的集束性好，含油率最高，使其在BMC中的分散性较好，强度就相应的较高。采用240型玻璃纤维作为BMC增强材料时，其增强效果最好。（7）240型玻璃纤维的放大实验型玻璃

10、纤维的放大实验因为240型的玻纤的集束性好，含油率最高，使其在BMC中的分散性较好，增强效果最好。这样就选定240型玻璃纤维为增强材料。上面已经选定用240型玻璃纤维作为高强度BMC的增强材料。而实验用的是100L的小型捏合机，生产上则用300L的大型捏合机。对240型玻璃纤维做放大处理探讨其增强效果好坏。放大实验放大实验BMC搅拌搅拌时间时间性能性能4min抗弯曲/M Pa104.4抗冲击/KJ.m-233.095min抗弯曲/M Pa93.1抗冲击/KJ.m-227.86min抗弯曲/M Pa92抗冲击/KJ.m-223.7BMC搅拌搅拌时间时间性能性能3min抗弯曲/M Pa109.8抗

11、冲击/KJ.m-230.84min抗弯曲/M Pa96抗冲击/KJ.m-229.45min抗弯曲/M Pa100.8抗冲击/KJ.m-225.3放大前放大前放大后放大后（8）引发剂及固化温度对）引发剂及固化温度对BMC制品成型制品成型速率及其制品强度的影响速率及其制品强度的影响固化温度低时，引发剂反应速率慢，导致固化速率慢；固化速率高时，BMC中的苯乙烯挥发过快，产生的气体会使制品表面出现鼓泡现象。以上试验结果表明引发剂TBPB与TBPO的质量比为8：2，固化温度为160-170，模压时间为40s时是最佳的模压工艺条。与原来的模压时间2min相比，大大的提高了生产效率。与之前的BMC制品强度对

12、比可以发现：调整引发剂配方后，BMC制品的强度有了提高。说明调整引发剂配比对BMC制品的强度有增强作用。TPPB与TBPO质量比模压时间40s50s60s70s8：2表面鼓泡3处表面鼓泡1处表面鼓泡1处无鼓泡现象，表面光度很好9：1表面鼓泡1处，光度很差表面鼓泡4处表面鼓泡2处无鼓泡现象，表面光度很好TPPB与TBPO质量比模压时间40s50s60s70s8：2无鼓泡现象，表面光度很好表面鼓泡1处表面鼓泡2处9：1鼓泡1处表面鼓泡2处表面鼓泡3处表面鼓泡4处上模温度166、下模温度166时模压制品表观质量 上模温度158、下模温度157时模压制品表观质量 （五）结论（五）结论1.对于高强度标准要求的弯曲强度90MPa，冲击强度30KJm-2。在增强材料使用240型玻璃纤维时可以实现。对240型玻璃纤维进行放大处理后发现，玻璃纤维搅拌时间在3min时，玻璃纤维就可以完全浸润，而且BMC其制品强度也符合高强度标准要求。随着玻璃纤维搅拌时间的增加，相对应的BMC制品强度会下降