原材料:(1)合成樹(shù)脂 復(fù)合材料模壓制品所用的模壓料要求合成樹(shù)脂具有:對(duì)增強(qiáng)材料有良好的浸潤(rùn)性能,以便在合成樹(shù)脂和增強(qiáng)材料界面上形成良好的粘結(jié);有適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牧鲃?dòng)性,在壓制條件下能夠和增強(qiáng)材料一道均勻地充滿整個(gè)模腔;在壓制條件下具有適宜的固化速度,并且固化過(guò)程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物或副產(chǎn)物少,體積收縮率小;能夠滿足模壓制品特定的性能要求。按以上的選材要求,常用的合成樹(shù)脂有:不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚丁二烯樹(shù)脂、烯丙基酯、三聚氰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂等。為使模壓制品達(dá)到特定的性能指標(biāo),在選定樹(shù)脂品種和牌號(hào)后,還應(yīng)選擇相應(yīng)的輔助材料、填料和顏料。
。2)增強(qiáng)材料 模壓料中常用的增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維開(kāi)刀絲、無(wú)捻粗紗、有捻粗紗、連續(xù)玻璃纖維束、玻璃纖維布、玻璃纖維氈等,也有少量特種制品選用石棉氈、石棉織物(布)和石棉紙以及高硅氧纖維、碳纖維、有機(jī)纖維(如芳綸纖維、尼龍纖維等)和天然纖維(如亞麻布、棉布、煮煉布、不煮煉布等)等品種。有時(shí)也采用兩種或兩種以上纖維混雜料作增強(qiáng)材料。
。3)輔助材料 一般包括固化劑(引發(fā)劑)、促進(jìn)劑、稀釋劑、表面處理劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑(顏料)和填料等輔助材料。
2、模壓料的制備
以玻璃纖維(或玻璃布)浸漬樹(shù)脂制成的模壓料為例,其生產(chǎn)工藝可分為預(yù)混法和預(yù)浸法兩種。
。1)預(yù)混法 先將玻璃纖維切割成30~50mm的短切纖維,經(jīng)蓬松后在捏合機(jī)中與樹(shù)脂膠液充分捏合至樹(shù)脂完全浸潤(rùn)玻璃纖維,再經(jīng)烘干(晾干)至適當(dāng)粘度即可。其特點(diǎn)是纖維松散無(wú)定向,生產(chǎn)量大,用此法生產(chǎn)的模壓料比容大,流動(dòng)性好,但在制備過(guò)程中纖維強(qiáng)度損失較大。
。2)預(yù)浸法 纖維預(yù)浸法是將整束連續(xù)玻璃纖維(或布)經(jīng)過(guò)浸膠、烘干、切短而成。其特點(diǎn)是纖維成束狀,比較緊密,制備模壓料的過(guò)程中纖維強(qiáng)度損失較小,但模壓料的流動(dòng)性及料束之間的相容性稍差。
SMC、BMC、HMC、XMC、TMC及ZMC生產(chǎn)技術(shù)
片狀模壓料(Sheet Molding Compound, SMC)是由樹(shù)脂糊浸漬纖維或短切纖維氈,兩邊覆蓋聚乙烯薄膜而制成的一類(lèi)片狀模壓料,屬于預(yù)浸氈料范圍。是目前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的成型材料之一。
SMC是用不飽和聚酯樹(shù)脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑和著色劑等混合成樹(shù)脂糊浸漬短切纖維粗紗或玻璃纖維氈,并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來(lái)形成的片狀模壓料。SMC作為一種發(fā)展迅猛的新型模壓料,具有許多特點(diǎn):重現(xiàn)性好,不受操作者和外界條件的影響;操作處理方便;操作環(huán)境清潔、衛(wèi)生,改善了勞動(dòng)條件;流動(dòng)性好,可成型異形制品;模壓工藝對(duì)溫度和壓力要求不高,可變范圍大,可大幅度降低設(shè)備和模具費(fèi)用;纖維長(zhǎng)度40~50mm,質(zhì)量均勻性好,適宜于壓制截面變化不大的大型薄壁制品;所得制品表面光潔度高,采用低收縮添加劑后,表面質(zhì)量更為理想;生產(chǎn)效率高,成型周期短,易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)機(jī)械化操作,生產(chǎn)成本相對(duì)較低。
SMC作為一種新型材料,根據(jù)具體用途和要求的不同又發(fā)展出一系列新品種,如BMC、TMC、HNC、XMC等。團(tuán)狀模壓料(Bulk Molding Compound, BMC) 其組成與SMC極為相似,是一種改進(jìn)型的預(yù)混團(tuán)狀模壓料,可用于模壓和擠出成型。兩者的區(qū)別僅在于材料形態(tài)和制作工藝上。BMC中纖維含量較低,纖維長(zhǎng)度較短,約6~18mm,填料含料較大,因而B(niǎo)MC制品的強(qiáng)度比SMC制品的強(qiáng)度低,BMC比較適合于壓制小型制品,而SMC適合于大型薄壁制品。厚片狀模壓料(Thick Molding Compound, TMC) 其組成和制作與SMC相似,厚達(dá)50mm。由于TMC厚度大,玻璃纖維能隨機(jī)分布,改善了樹(shù)脂對(duì)玻璃纖維的浸潤(rùn)性。此外,該材料還可以采用注射和傳遞成型。高強(qiáng)度模壓料(Hight Molding Compound, HMC) 和高強(qiáng)度片狀模壓料XMC主要用于制造汽車(chē)部件。HMC中不加或少加填料,采用短切玻璃纖維,纖維含量為65%左右,玻璃纖維定向分布,具有極好的流動(dòng)性和成型表面,其制品強(qiáng)度約是SMC制品強(qiáng)度的3倍。XMC用定向連續(xù)纖維,纖維含量達(dá)70%~80%,不含填料。ZMC ZMC是一種模塑成型技術(shù),ZMC三個(gè)字母并無(wú)實(shí)際含義,而是包含模塑料、注射模塑機(jī)械和模具三種含義。ZMC制品既保持了較高的強(qiáng)度指標(biāo),又具有優(yōu)良的外觀和很高的生產(chǎn)效率,綜合了SMC和BMC的優(yōu)點(diǎn),獲得了較快的發(fā)展。