不飽和樹脂復合材料6
四、SMC/BM、 RIM、真空模塑、注射模塑和擠拉等在車輛制造中的應用
復合材料在車輛制造中得到日益廣泛的應 用,迫切需要研究開發出可使產品質量更穩定、生產效率更高、成型加工費用更低的新材料、新工藝?,F在的復合材料成型不限于手糊、模壓、纏繞等。新的工藝方法如、滾動模壓成型、拉擠、熱壓罐等相繼出現。基體樹脂由傳統的通用鄰苯、間苯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂向高性能的環氧乙烯基酯樹脂發展。增強材料從玻璃纖維向高性能的碳纖維、芳綸纖維等發展。這些高性能材料的使用大大改善了復合材料的結構及性能,提高了成型速度和制造質量,加速了復合材料在汽車上的實用化進程。相信隨著車輛工業的發展,將會開發出各種性能優異的原料材料以滿足適應和推動日益增長車輛工業的需求。
20世紀80年代以來,許多著名的車輛制造商投入大量人力、物力開展了復合材料技術和先進復合材料在汽車工業中的應用研究。80年代后期,復合材料車身外覆蓋件得到大量的應用和推廣,如發動機罩、翼子板、車門、車頂板、導流罩、車廂后擋板等,甚至出現了全復合材料的卡車駕駛室和轎車車身。在歐美等國,車輛復合材料的用量約占本國復合材料總產量的33%左右,并呈增長態勢。復合材料從制造簡單的車輛非承力件到制造承力件,從車輛的外覆件向汽車的內飾件和結構件方向發展,先后研制成先進復合材料驅動軸、板簧和全復合材料汽車底盤和車身等。法國公SORA司為雷諾汽車公司開發了全復合材料轎車車身和重型卡車駕駛室。上海通用柳州公司和東風公司計劃推出全復合材料家庭用小轎車。
1.SMC/BMC用可增稠環氧乙烯基酯樹脂
乙烯基酯樹脂可設計符合片狀模塑料工藝的要求,即增稠型乙烯基酯樹脂(如FUCHEM893)。這是一種可使固化過程分段進行的樹脂,用于預浸漬料或片狀模塑料,使固化反應先進行,到階段,然后再進行熱壓成型。用樹脂,必須有化學增稠性能,又能保留分子中的不飽和性,使之在成型時可進行交聯固化。為此在乙烯基酯分子上引入了酸性官能團,供稠化反應用。這種樹脂較聚酯樹脂對玻璃纖維的滲透性好,有更好的流動性,使熱壓時壓力可以減低,在B階段又有很快的反應速度。
這種環氧乙烯基酯樹脂片狀模塑料可用于模壓結構件,特別是汽車上的結構件,以減輕重量。加入熱塑性材料的低收縮添加劑可以改善表面性能及低收縮性。乙烯基酯樹脂SMC/BMC主要在汽車中獲得應用,尤其用于制造高強度結構件,在這些零部件中物理機械性能如強度、韌性更為重要,而外觀要求相對不高。另外它也應用于耐腐蝕或耐熱的環境。表4列舉了汽車型SMC和高強度乙烯基酯樹脂SMC(HSMC)的強度性能比較。
表4 SMC(HSMC)的強度性能比較
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參數 |
SMC |
HSMC |
HSMC |
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玻璃纖維含量/% |
40 |
50 |
65 |
|
樹脂含量/% |
30 |
25 |
35 |
|
填料含量/% |
30 |
25 |
0 |
|
拉伸強度/ |
131 |
179 |
221 |
|
彎曲強度/ |
296 |
345 |
428 |










































