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SMC

SMC/BMC用低收缩添加剂的研究进展

  SMC/BMC工艺作为一种高效率机械化生产的FRP工艺,从诞生到现在一直备受FRP工业界的关注。

这是因为SMC/BMC工艺具有生产成本低、效率高、产品质量稳定、产品表面光洁度好、无须二次涂装等优点。

随着汽车行业对FRP制品需求的增加,于是便对FRP的产品质量提出一些新的要求。

这些新要求包括无翘曲、产品尺寸稳定、表面光洁度达到A级表面等。

通过结构设计(如设计加强筋)可以较好地解决产品翘曲的问题,然而由于UP树脂的固化收缩,将必然会为SMC/BMC在制品的尺寸稳定性和表面光洁度等方面带来负面影响。

而引入一种性能优异的低收缩添加剂(LPA)到SMC/BMC配方中去,是一种较好的解决方法。

  较早的SMC/BMC配方中均有低收缩添加剂组分。

一种常见的SMC/BMC配方如表1所示。

表1一般SMC/BMC配方组分

  注:

LPA是指PE、PVC、PMMA等

  从1978年Athins提出热塑性膨胀理论开始,各种LPA的研究一直没有间断。

一般认为,LPA发展大约经历了4代,按与UP树脂的相容性划分,又分为与UP相容体系和不相容体系。

  第一代LPA是PE、PVC类热塑性高分子材料。

这类热塑性高分子材料的分子链的柔顺性较好,但与UP的相容性都较差,这是因为苯乙烯的溶解度参数是19.0,而PE的溶解度参数是16.4,因此PE与UP树脂的相容性差。

PVC的溶解度参数是20.0,理论上因与UP有好的相容性,但PVC和苯乙烯均是亲电基团,不符合溶剂化原则,因此PVC与UP树脂的相容性亦差。

第一代LPA在UP树脂中大多数是以微粒状分散相的形式存在,由于初期的相分离,使第一代LPA稳定性差,易析出,制品的涂装性能亦差。

第一代LPA能使SMC/BMC制品收缩率降低的机理是:

在加热和引发剂存在下UP树脂和苯乙烯产生交联反应,大量放热,温度升高,PE及PVC类高分子材料的膨胀抵消了UP树脂的部分固化收缩。

  第二代LPA是PMMA、PSt、PVAc类高分子材料。

这些高分子聚合物和UP树脂的相容性好,其溶解度参数与苯乙烯亦相近。

例如:

St是19.0,PSt是18.5,PMMA是18.6,PVAc是18.3。

因此,这类LPA的稳定性较第一代LPA好,它们在UP树脂中是以曲折链P无规线团的形式存在的,故此类LPA分子的自由体积较小,在加热和引发剂存在下UP树脂和苯乙烯发生交联反应,LPA分子从UP树脂连续相中析出形成第二相,并且以微粒状分散相存在于UP树脂中。

在它析出过程中,微粒相(LPA分子)中储存有未聚合的单体和苯乙烯。

随着UP树脂和苯乙烯的交联反应的进行,体系温度升高,LPA分子堆砌所形成的自由体积增大,且LPA相内储存的未聚合的单体和苯乙烯产生沸腾内压,进一步使LPA分子膨胀,从而抵消了部分UP树脂的固化收缩。

第二代LPA的涂装性能最好,在SMC/BMC制品中加入深色颜料不会带来明显的瑕疵。

第二代LPA分子收缩控制的关键是自由体积的增大,在相同分子量条件下Tg是恒量自由体积大小的主要标志。

PSt的Tg是100℃,PMMA(无规)的Tg是105℃,而PVAc的Tg是32℃。

所以,第二代LPA的收缩控制效果是PVAc>PSt>PMMA。

  第三代LPA主要是改性PVAc,其手段有接枝共聚和嵌段共聚。

通常,这类聚合物中含有与UP相容性链段和与UP不相容性链段。

与UP相容性链段由于能提供在UP树脂中的分散稳定性,因此它的稳定性介于前两者之间。

第三代LPA在UP中的分散形式较特殊,见图1,有相容部分和不相容部分,相容性链段(B)在UP树脂中以曲折链P无规线团形式存在,在加热和引发剂存在下UP树脂和苯乙烯发生交联反应,B相析出并在A相的外面形成球-核状结构,见图2。

LPA分子堆砌形成的自由体积增大,A、B相之间储有未聚合的单体和苯乙烯。

随着交联反应的进行,体系温度升高,A相!

B相同时膨胀,而且A、B相之间未聚合的单体和苯乙烯产生沸腾内压,进一步使LPA分子膨胀。

反应终了时,温度降低,LPA分子的自由体积开始减少,在交联树脂和LPA相界上产生了微孔,同时,微孔亦存在于LPA分子的A、B相之间,这些微孔的存在抵消了部分UP树脂的固化收缩。

一种典型的低轮廓SMC/BMC配方如表2所示。

表2典型的低轮廓SMC/BMC配方

图1分散于UP树脂中的LPA的相态

图2固化过程中从UP中析出的LPA

  第四代LPA是弹性体,如SBS等。

SBS和UP树脂相容性很差,所以SBS用作SMC/BMC的低收缩添加剂时,一般将其切碎,然后靠机械搅拌作用在UP树脂中以微粒状分散。

由于SBS的线膨胀系数是220μm/m·℃,而PSt的线膨胀系数是60~80μm/m·℃(均为20℃时的数据)。

由此可见,SBS的膨胀效果是PSt的3倍左右,所以其收缩控制效果远较PSt好。

若用SBS作为SMC/BMC工艺的低收缩添加剂,则SMC/BMC制品的表面光泽度将普遍降低,见表3。

表3 SMC/BMC模压制品的性能

  在SMC/BMC工艺中使用最多的第二代LPA是高抗冲聚苯乙烯。

它是一种高接枝率聚合物与聚苯乙烯的混合物。

其合成路线如图3所示。

图3高抗冲聚苯乙烯的合成路线

  有关第三代LPA的合成与研究有很多报道。

WenLi和L.JamesLee等人研究了PVAc系列的LPA在低温固化时的收缩控制效果,发现分子量较大的PVAc系列的LPA即使加入量很少也能产生明显的收缩控制效果,XiaCao和L.JamesLee等人研究了低温固化时,第二单体对LPA收缩控制的作用,他们发现,加入反应活性大的第二单体到LPA中,能加速LPA相中的反应和增大LPA分子量,这有助于微孔的形成,因而有好的收缩控制效果。

ShinichiNonaka等人研究了LPA的分散形式和涂装性之间的关系,他们认为,用作LPA的高抗冲聚苯乙烯的颗粒大小和微孔大小会影响颜色的深浅,颗粒和微孔越大,则加入了深色颜料的SMC/BMC制品在该部位的颜色越浅;相反,颗粒和微孔越小,则加入了深色颜料的SMCPBMC制品的颜色较深。

N.UJIKAWA等人研究了一种新型的LPA,这种LPA是采用了一种新型引发剂分子引发的PS/PVAc和PS/PMMA的嵌段共聚物,这种新型LPA在UP树脂中呈球-核状分散,其收缩控制效果好,且涂装性能亦好。

  因此,要获得良好的收缩控制效果,良好的涂装性和长期混合稳定性,须从溶剂化原则和溶解度参数相近原则入手选取合适的单体。

用作LPA的共聚物的柔顺性、分子量大小、与UP树脂的相容性是取得收缩控制效果的主要因素。

  从微观相结构方面看,大多数LPA的收缩控制模式是:

两相溶解混合均相析出固化两相,随着反应温度的升高,其中LPA相膨胀;当温度降低时,LPA收缩,在两相相界上形成微孔抵消了UP树脂的固化收缩。

采用合适的合成路线以使LPA和树脂体系在固化过程中形成两相结构,且LPA相能够在高温时尽量膨胀,以抵消UP树脂的固化收缩。

在降温阶段,LPA的收缩比UP固化物的收缩滞后,这样才能在相界上产生微孔。

  弹性体用作SMC/BMC的LPA,其收缩控制效果很好,但制品表面光泽度差,这是由于弹性体在UP体系中的不稳定性造成的,因为弹性体的分散不均匀,导致在高温和低温两个阶段制品内部膨胀应力和收缩应力不均匀,引起表面凸凹不平,当平行光线照射在制品表面时发生漫反射,制品的表面光泽度也就差。

SMC/BMC制备中树脂糊的粘度控制

黄志雄*  王 伟  刘坐镇

 

  SMC/BMC(片状模塑料/团状模塑料)是60年代在西德发展起来的一种新型玻璃钢模压材料,由于它具有轻质高强,耐腐蚀的特点,同时具有优良的电性能及成型工艺性,已广泛应用于各个领域。

在制备SMC/BMC中,要得到高品质的片材,需要控制的因素很多,但最关键的是树脂糊的粘度控制,这是影响片材质量最重要的因素。

目前SMC/BMC一般有两种:

①氧化镁;②二异氰酸酯化合物。

  一、MgO增稠

  通过不饱和聚酯(UP)的端羧基与氧化镁配位形成网状结构,进而使聚酯的粘度增大。

这一增稠方式中,树脂糊的粘度可以通过两个阶段进行考擦和控制,即未增稠粘度和增稠粘度。

  ① 树脂糊未增稠粘度

  树脂糊未增稠粘度即树脂糊在未加入增稠剂前的粘度,在增稠前,其粘度取决于配方中各种原材料的配比,原材料本身的粘度特性及作业环境的温度。

在配方中,由于各原材料本身的粘度不同,以不同的比例加以混合,所得到的树脂糊粘度也各不一样,尤其是固体原材料的加入,对粘度的影响最大。

其次是同一种填料,填料的粒度和吸油值不同对粘度的影响也较大。

粒度和吸油值是一对矛盾,相对来说,粒度越小,吸油值就越大,反之则相反。

不同吸油值的填料对树脂糊的粘度也有很大的影响。

所以在选择填料时,除了要考虑制品本身的功能特性外,还要根据工艺的要求合理选择一定粒度的填料。

  ② 树脂糊的增稠粘度

  UP中的羧基和碱金属氧化物发生反应生成中性盐和水,使树脂糊粘度大幅度上升,失去粘性,变成非粘性,这一过程叫增稠过程。

在增稠反应中,碱金属氧化物只与树脂中的羧基发生反应,不干扰聚酯链和苯乙烯双键,所以增稠后的树脂不影响在制成品时的聚合反应。

影响树脂增稠的因素很多,主要包括增稠剂的用量、增稠剂本身的活性、树脂的酸值、水分含量以及环境温度等。

  据有关研究表明,树脂的增稠是分三个阶段进行的。

首先是增稠剂的扩散,使增稠剂分散于树脂糊中;其次是增稠剂和树脂中的羧基反应生成碱式盐;最后碱式盐和羧基继续反应生成中性盐和水。

  根据增稠机理和增稠过程可知:

增稠反应是一个动态平衡过程,增稠剂用量增大,增稠速度也增加,而且,如果树脂的酸值越大,表明树脂中羧基的浓度就越大,增稠的速度也越快。

树脂糊中微量水分对增稠粘度有极大的影响,在增稠初期,微量水分的存在起到了增稠反应的催化作用,使增稠反应速度加剧,树脂糊粘度在短时间内达到很高的粘度;同时,增稠反应中有水生成,如果树脂糊中含水量较大,就会抑制增稠反应,使树脂残留粘性,影响增稠反应的正常进行。

实践表明,树脂糊中水分含量一般要求控制在0.15%以内为好,在粘度的控制当中,还有一个十分重要的因素,那就是温度,温度升高,使分子间的布朗运动加剧,利于增稠剂的扩散,同时提高了反应物的活化能,使增稠速度加快;树脂糊的增稠粘度增大。

在实际生产中,树脂糊的温度控制在30~35℃之间,粘度上升比较均匀,利于SMC/BMC的制备。

 

  ③ 树脂糊粘度与SMC/BMC质量的关系

  制备SMC/BMC是靠树脂糊浸渍玻璃纤维完成的,玻纤的浸渍质量将直接关系到片材的质量。

而玻纤的浸渍质量除玻纤本身的质量因素外,主要取决于树脂糊的粘度,同时,不同的玻纤含量要求不同的粘度才能得到良好的浸渍。

玻纤含量大,要求树脂糊粘度相对要小,反之则可以适当的增大。

所以控制树脂糊的粘度是制备SMC/BMC的关键工序。

  理想的增稠路线是:

在片材复合的初期,要求树脂糊的粘度相对较小,以利于玻纤的浸渍,待玻纤浸渍完全后,又要求树脂糊的粘度迅速增大,不致于使胶液流失,并尽快的适合于模压操作。

通常情况下,在初始的15min内,树脂糊的粘度不超过6×104cp为宜。

所以,要制备高品质的SMC/BMC,首先要根据成品的性能要求确定玻璃纤维的含量,根据玻璃纤维的含量和增稠特性,正确的选择原材料及配方,选择正确恰当的粘度范围和增稠速度,同时通过对树脂糊粘度影响因素中外因的合理控制,使树脂糊达到理想的增稠速率,良好地浸渍玻纤。

  二、二异氰酸酯化合物增稠

  氧化镁增稠剂价格低,但增稠速度慢,其粒度、分散性、活性等因素对树脂的增稠性能也有较大影响,从而导致增稠效果不稳定。

使用二异氰酸酯化合物进行增稠也称ITP(InterpenetratingThickeningProcess)技术,它以二异氰酸酯作为增稠剂,利用二异氰酸酯化合物与不饱和聚酯反应生成一种交替分散的高分子网状片段,这种网状片段是由两种聚合物经交联与互穿所形成的网络组成的一种精密聚合物。

这种技术可以更快、更有效地控制粘度,而且模压制品收缩率低,冲击强度高,容易得到强韧性材料。

采用这种技术制成的具有独特机电性能的SMC/BMC片材,其贮存稳定性长达一年,且制品长期暴露在高湿环境下电气性能仍很高。

  甲苯二异氰酸酯(TDI)在贮存过程中,尤其在常温下贮存,易发生自聚形成二聚体而改变其性能,为防止其自聚需在0℃以下低温贮存、运输,这不仅不方便,还增大贮运费用。

当采用异氰酸酯单体对不饱和聚酯树脂增稠时,-NCO基团的反应活性很强,增稠剂的加入速率不能太快否则在搅拌不均匀的情况下,树脂可能出现凝胶现象,同时异氰酸酯单体初期增稠过快,各种增稠剂的增稠曲线见图5。

图5增稠剂对UP初期粘度的影响

  注:

TDI、PU200、PU400所含-NCO当量浓度相同,293K

  PU-异氰酸酯封端的液体聚氨酯

  当采用PU200和PU400对UP增稠时,在初始的4hr中粘度增长平缓;当采用TDI单体对UP增稠时,增稠过程中初期粘度增长较快,2小时后树脂粘度达21.4Pa·s,这一粘度会给玻璃纤维的浸渍带来困难。

产生这种变化的原因可能是TDI的两个-NCO基中,对位的活性比邻位的活性高8~10倍。

当采用TDI对不饱和聚酯树脂增稠时,对位-NCO基易与树脂中羟基反应,因此体系的粘度增加较快。

而在PU200或PU400中,对位的-NCO基已反应,剩下的是活性较弱的邻位的-NCO基。

因此采用异氰酸酯预聚体对不饱和聚酯树脂增稠时,由于-NCO基团的反应活性减弱,所以树脂增稠速率均匀,而且不易凝胶,可见采用PU400或PU200等异氰酸酯预聚物对UP增稠是比较适宜的。

  随着增稠剂的增加,增稠效果变好(见图6)。

这可以归因于随着增稠剂的增加,体系中-NCO基浓度增大,反应速度加快。

但当WPU达到15%时,树脂的初期粘度增长过快,2小时后粘度达到24.6Pa·s,因此增稠后的树脂糊在2小时之后已无法正常浸渍玻璃纤维。

可见采用PU400对不饱和聚酯树脂增稠时,增稠剂的质量百分用量要限制在10%以内,否则树脂无法正常浸渍玻璃纤维。

图7 PU分子量对UP树脂增稠性能的影响(增稠温度为293K)

  在相同的WPU下,增稠速度随增稠剂分子量的增大而下降(如图7所示)。

在相同的WPU下,增稠剂分子量越大,其分子数越少,体系中-NCO基浓度越低,因而增稠速度越慢。

  温度对不饱和聚酯的增稠影响也颇大。

提高温度,体系中分子的布朗运动加速,加快了增稠剂的扩散,使增稠反应加速。

树脂粘度与增稠温度的关系如图8所示(增稠温度分别为273K、293K、323K)。

  在273K(0℃)下,尽管树脂增稠较为缓慢,但在四天内仍可完成增稠。

在293K(即室温20℃)下,初期增稠较慢,一天后基本完成增稠。

在323K(50℃)下增稠速度很快,在8hr内即可完成增稠。

可见,异氰酸酯对UP树脂的增稠温度存在一定的依赖性,但这种依赖性并不影响异氰酸酯对UP树脂的增稠,无论在273K,还是在293K、323K下,增稠的过程都能在四天内完成。

  SMC/BMC片材熟化后,在高温固化之前应具有优异的贮存稳定性,即粘度不应有显著的增加,物料在模压时应保持良好的流动性。

热固性注射塑料螺线流动实验是测量这种流动性的一种方法,因此,可根据测量物料在规定条件下通过浇口进入螺线模腔中的流动长度来评价片材的贮存稳定性。

图9为分别使用MgO和异氰酸酯预聚体增稠的SMC/BMC片材的螺线长度随贮存时间的变化(贮存温度:

10℃)。

图9螺线流动长度随贮存时间的变化

  图9表明无论采用MgO增稠体系还是异氰酸酯增稠体系,SMC/BMC片材的螺线流动长度都随贮存时间的延长而缩短。

贮存三个月后,由异氰酸酯增稠体系制备的片材的螺线长度变化较小,仅从105mm降到86mm,而MgO增稠体系的片材的螺线长度从120mm降到48mm。

比较而言,MgO增稠的树脂体系贮存稳定性较差,而异氰酸酯增稠的树脂体系贮存稳定性相对稳定,其片材的加工流动性很好。

产生这种现象的原因可能是MgO增稠的树脂在增稠结束后和贮存过程中,由于金属氧化物的存在,发生了进一步的络合反应或催化不饱和双键的聚合反应,导致物料在高温模压时流动性变差。

而异氰酸酯增稠的树脂在增稠过程中已经稠化得很彻底,不再催化进一步的络合反应或不饱和双键的聚合反应,因而异氰酸酯增稠的树脂片材具有良好的贮存稳定性。

一、SMC生产工艺

  一般来说,SMC的生产工艺流程如图1所示。

图1  SMC生产工艺流程示意图

  其简要步骤说明如下:

树脂糊的制备和上糊操作;粗纱的切割和沉降;粗纱的浸渍和SMC的收卷;熟化和存放。

现将对以上4个步骤简要介绍如下:

  1、树脂糊的制备及上糊操作

  树脂糊的各组分在涂敷于制片机组承载膜上之前,必须先进行严格的计量和充分的混合,成为一种糊状混合物——树脂糊形式后再使用。

混合设备的规模与生产上所需的混合物数量有关,也就是说与制片机组的生产能力有关,例如,速度为3m/min的600mm机组,用糊量为540kg/h,而速度为9m/min的1200mm机组,糊用量为3240kg/h。

  树脂糊的制备一般分为两种方法,一种是批混合法,另一种是连续计量混合法。

  

(1)批混合法  用批混合法制成的树脂糊,最长贮存寿命为30min,时间过长则树脂开始快速增稠,影响对玻璃纤维的浸渍,但其设备造价低,适用于试验性或小批量生产。

一般所用的批混合法,最好是将大部分树脂、填料进行先行混合,再通过一个计量和混合泵加入增稠剂,从而使涂敷在承载膜上每批树脂糊的增稠时间比较均一,相应地对玻璃纤维的浸渍速度及程度也比较一致。

批混合法的程序为:

  ①按配方要求,分别对各组分进行计量;

  ②在进行混合前,使用液体引发剂分散于苯乙烯单体中;

  ③将树脂加到主混合槽中并开动搅拌器;

  ④加入单体并搅拌到溶解为止,历时3-5min;

  ⑤加入引发剂并搅拌到分散为止,历时5-20min;

  ⑥加入填料并充分混合直到均匀分散为止,历时约20min,需注意勿使体系温度上升;

  ⑦加入增稠剂并搅拌20min,通过计量和混合泵加到机组生产线上。

  如果在称重和操作中不够小心,混合物有可能立即增稠。

批混程序中的粘度控制如下:

  ①树脂原始粘度 3.5Pa·S

  ②引发剂单体加入后的粘度  0.8Pa·S

  ③填料加入后的粘度  15Pa·S

  ④在成片及加入玻璃纤维后的粘度  30-50Pa·S

  ⑤可成型之片材的粘度  500Pa·S

  生产过程中,粘度在2000Pa·S以下时,可用Brookfield粘度计控制;当粘度在2000Pa·S以上时,一般用针入度计控制。

粘度测量可在混合物的对照样品上进行,每0.5h或每生产900kgSMC片材时抽取一个粘度样品。

  从上述粘度控制数据可以看出,批混合法中,从树脂糊开始使用到即将用尽过程中,树脂糊粘度变化很大,因此近来开发一种连续计量混合法。

  

(2)连续计量混合法 在连续混合系统中,树脂糊分为两部分单独制备,然后通过计量装置经过一个静态混合器,直接按比例将两部分连续混合和喂入到制片机组的上糊区内。

在双组分配置中,A组分含有树脂、引发剂和填料,B组分含有惰性聚酯或载体、增稠剂和小量作悬浮体用的填料。

静态混合器的作用是将两股按准确比例计量的混合物细流集合在一起,并将其均匀混合后输送到制片机组的上糊区。

用这种方法能保证在机组纤维切割沉降点处的树脂粘度近似一致。

  树脂供料系统的位置应尽可能接近其在输送带的施加点上。

PE膜厚0.05mm,整卷薄膜放卷铺于输送带上,在薄膜上涂敷的树脂糊的宽度应比薄膜窄150mm(每侧75mm)。

图2为一种可将树脂、引发剂、填料、增稠剂输送到制片机组生产线上的双罐连续混合和喂入系统示意图。

  2、粗纱的切割和沉降

图2 双罐连续混合和喂入系统示意图

  粗纱的切割器位于机组的上部,整个切割沉降过程在一密闭的空间内进行。

切割器一般采用三辊式结构,切割器刀辊上的刀片间距要均匀,并且沿心轴长度交错安置,以便减少在切割器运转过程中的冲击振动,刀片一般采用机械法紧固,垫辊表面包覆有白色聚氨酯橡胶,橡胶应有适中的硬度和良好的耐磨性。

为使沉降均匀,在切割器下可设置打纱器或吹入空气。

整个切割器长度应大于所生产的片材幅宽,每台机组可有1-4台切割器,并有备用切割器。

切割器刀辊与橡胶垫辊间距应可调整,以便补偿橡胶的磨耗、刀片变钝和粗纱硬度变化及处理应急事故。

  粗纱切割速度一般为80-130mm/min较为合适,速度过慢,粗纱分散性不好;过快,易产生静电,起毛。

为保证沉降均匀性,在切割器上粗纱的间隔应保持一定的距离,一般为25mm。

在粗纱切割沉降中,最严重的一个问题是产生强烈的静电效应,严重时,纱道上的粗纱会相互缠绕在一起,切断后易附着在侧壁上或产生缠辊现象,严重影响纤维分布均匀性。

为防止静电的发生,促使纤维均匀沉降,一般采取如下措施。

  ①严格控制切割区的温度和湿度,一般温度为21-27℃,相对湿度为50%-60%以上,为保证这种条件,有时可采取吹入干汽的方法。

  ②在粗纱浸润剂中加入抗静电剂。

  ③在设备上安装粗纱静电消除剂。

  3、浸渍与收卷

  在制片机组中,浸渍、脱泡、压实的主要目的是在各种辊及片材自身延伸所产生的揉捏作用下,使纤维为树脂所浸透,驱赶气泡,使片材压紧成均一厚度。

为此,在设备上安排了不同规格的辊,使片材从这些辊的上部、下部及四周通过,当其通过这种“弯曲”路程,片材受到弯曲、延伸作用而完成浸渍。

有时也可使片材直接沿机组运动方向受到压缩及揉捏而完成浸渍过程,对此,必要时需加入刺穿辊。

  浸渍的好坏与粗纱切割后的体积有关,体积越大,初期浸渍性变坏。

粗纱较硬,单丝直径细,切割长度长,静电效应强,这些都是造成体积过大的原因。

  浸渍期间,若树脂糊粘度过低,纤维含量太低时,易产生树脂糊流出现象,从而造成片材质量不均。

  此外,操作上应尽量避免空气裹入,并控制适当的树脂糊粘度。

  收卷时要保证恒定的收卷张力,便于自动换卷。

每卷SMC片材的质量,可根据实际应用而定,一般为50-100kg。

  4、熟化和存放

  当SMC片材从制片机组卸下后,一般要经过一定的熟化期。

当其粘度达到模压粘度范围(1×104-6×104Pa.S)并稳定后,才能交付成型使用,若在室温下存放,大约需1-2周。

为使其尽快达到最佳模压粘度,多采用加速稠化的办法,即在较高温度下在稠化室处理1-3天。

目前更先进的办法是在制片机组生产线内增设稠化区或采用一些新型高效增稠剂,以便当SMC片材一制成,即可投入成型过程使用。

  SMC的贮存寿命与其贮存状态和条件有关。

为防止苯乙烯挥发,SMC在存放时,必须用非渗透性薄膜密封包装。

环境温度对SMC的贮存寿命有较大影响,如英国ScotteBader公司生产的片材,在15℃下可贮存3个月;若冷室贮存或2-3℃下贮存,其贮存寿命可延长至6个月;若在20℃以上存放,则贮存寿命明显缩短。

当然,SMC的贮存寿命也与其配方有关。

  在整个存放期间,应该对当批的树脂糊进行粘度跟踪,粘度一般采用针入度计测量。

  SMC片材的一般规格参数如下:

  ①幅宽   0.45-1.5mm;

  ②厚度   1.3-6.4mm;

  ③玻璃纤维含量 20%-35%(控制精度±2%);

图3 SMC成型工艺过程

  二、SMC成型工艺

  目前SMC的成型工艺主要有以下两类:

①将玻纤含量为25%-40%(根据具体要求而定)的SMC片材,按产品形状要求剪裁成一定的尺寸,揭去两面的PE薄膜,按一定要求叠放在热的

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