片狀模塑料(SMC)

    片狀模塑料Sheet Mould Compound(SMC),它是指樹脂糊浸漬纖維或氈片所制成的片狀混合料。這是當前國際上應用廣泛的一種成材材料。
一、種類
(一)按增強材料(玻璃纖維等)分布情況分類
 1、玻璃纖維隨機(無規則)分布稱為SMC-R;
 2、不連續的玻璃纖維單方向布置稱為SMC-D;
 3、連續玻璃纖維單方向布置稱為SMC-C;
 4、連續玻璃纖維與短切玻璃纖維混合布置:SMC-C/R、SMC-D/R和SMC-X。其中SMC-X是  利用纖維纏繞機先將連續玻璃纖維交叉呈“X”形布置(類似于XMC),然后在“X”形布置層上鋪上無規則的短切纖維。
(二)、按SMC性能進行分類
 1、高強度片狀模塑料HMC,它不含填料,玻璃纖維含量高達65%(質量比)或47%(體積比)左右,因其制品的強度高而得名。
 2、結構高強模塑料XMC,它使用纏繞機將無捻粗紗排列呈15~20角交叉布置而成的片狀模塑料,系非連續性生產的。
 3、高填料模塑料FMC,其填料含量高達50%(質量比)或38%(體積比)采用長約12mm的短切無捻粗紗,系不連續生產的。
 4、厚層模塑料TMC(Thick Mould Compound),采用長玻纖原絲,其他成分同SMC,但片材較厚。
(三)、按基體樹脂的種類分類
 1、不飽和聚脂樹脂的SMC
 2、酚醛樹脂的SMC
 3、環氧樹脂的SMC
 4、乙烯基脂樹脂的SMC
(四)、按制品的收縮率大小分類
 1、通用型
 2、低收縮率型
 3、無收縮型
二、原材料
    用于制備SMC的原材料有樹脂、固化劑、填料、增稠劑、脫模劑、色漿和低收縮劑以及纖維增強材料等。
(一)樹脂
    適合于制備SMC的樹脂有不飽和聚脂(占主導地位)、乙烯基脂樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等。
1、不飽和聚脂樹脂
    適合于SMC的不飽和聚脂的品種很多,可按照制品的使用要求選擇樹脂,其代表性樹脂配方、性能如下:
 (1)  要求制品具有A級精度的間苯型聚脂SMC,這種樹脂配方和性能見表(7―14)和表(7―15)。


 (2)  韌性SMC
     對于要求耐沖擊強度高的制品,如汽車部件、保險杠、轉動軸、彈簧等,需要用韌性SMC,其代表樹脂配方和性能見表(7―17)和表(7―18)。


 (3)  低密度、高強度的SMC
    對于要求輕質高強的制品,如汽車頂篷等,需要密度小而強度高的SMC來制作。在這種SMC的配方中,特別是含有空心玻璃微珠,此微珠的密度為0.46g/cm,直徑為10~100цm,其加入量約為樹脂質量的20%。它與鋁合金強度相比見表(7―19)。


 (4)  低收縮率的SMC
   有關低收縮率SMC的配方中必須加入低收縮劑,其典型配方見表(7―20)。


 (5)  通用型SMC   通用型SMC配方與BMC配方的基本成分大致相同見表(7―21)。


 (6)  結構型SMC
     對制品強度要求較高的要采用結構型SMC,其代表性配方見表(7―22)。

 


 (7)  高強度型SMC(HMC)
     這種高強度型SMC的組成特點是樹脂的浸漬性好,玻纖的質量特別高,大約是樹脂質量的2倍左右.
 2、 乙烯基脂樹脂
     乙烯基脂樹脂作為SMC的樹脂基體,其用法與聚脂樹脂相同,但要求制成尚需要在增稠方面下工夫,通常采用下列措施:用互穿聚合物網絡IPN增稠;引入反應物增稠;用金屬鹽增稠.
 3、 酚醛樹脂
       酚醛樹脂具有耐溫耐腐蝕、機械程度高、容易控制等優點。
 (二) 引發劑
    不飽和聚脂的SMC所選用的引發劑一直采用有機過氧化物。在選用時應注意以下幾點:
    ①反應性,考慮到成型周期;
    ②流動性,考慮到復雜制品在模具充滿模腔的情況;
    ③貯存期,注意到貯存期內質量的穩定性;
    ④物理-機械性能,這些性能必須滿足制品的使用要求;
    ⑤表現質量:光澤、色澤等;
    ⑥殘留苯乙烯含量,涉及到固化效率問題。
 (三) 增稠劑
      在樹脂選用時,必須考慮到它成型適應性,在配方中既要滿足強度和耐腐蝕性,又要注意浸漬和流動問題,為了避免流動性過大,樹脂的增稠是至關重要的。
 (四) 低收縮劑
      在熱固性成型材料中,不飽和聚脂樹脂的固化收縮量大,體積收縮率約7%~8%,固化收縮使模制品的尺寸精度低,使制品產生凹凸不平,翹曲等毛病。因此,要制造不飽和聚脂SMC,必須選用低收縮劑。