第四章模压成型-1

1第四章第四章 模压成型模压成型4.1 概述概述4.2 模压料模压料 （短纤维模压料）（短纤维模压料）4.2.1 原料原料4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制 4.2.3 模压料的工艺性及其影响因素模压料的工艺性及其影响因素4.3 SMC成型工艺成型工艺4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能4.3.3 SMC生产工艺生产工艺4.4 模压工艺模压工艺4.4.1 压制前的准备压制前的准备4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数目录目录24.1 概述概述第四章第四章 模压成型模压成型4、模压成型工艺、模压成型工艺4.1 概述概述定义定义 将一定量的模压料放入金属将一定量的模压料放入金属对模中，在一定温度、压力作用对模中，在一定温度、压力作用下，固化成型制品的方法。下，固化成型制品的方法。加热加压的作用加热加压的作用 使模压料塑化、流动，充满使模压料塑化、流动，充满空腔，并使树脂发生固化反应。空腔，并使树脂发生固化反应。3第四章 模压成型 4.1 概述电机冲压模具 模压成型设备汽车冲压模具 塑料椅模具4 4.1 概述数控模式水泥彩瓦成型机54.1 概述概述模压工艺利用树脂固化反应中模压工艺利用树脂固化反应中各阶段的特性实现制品成型各阶段的特性实现制品成型“粘流阶段粘流阶段”：当模压料在模具内被加热：当模压料在模具内被加热到一定的温度时，树脂受热熔化成为粘流到一定的温度时，树脂受热熔化成为粘流状态，在压力作用下粘裹着纤维一道流动，状态，在压力作用下粘裹着纤维一道流动，直至充满模腔。直至充满模腔。“硬固阶段硬固阶段”：继续提高温度，树脂发生：继续提高温度，树脂发生交联，分子量增大，流动性很快降低，表交联，分子量增大，流动性很快降低，表现为一定的弹性，最后失去流动性，树脂现为一定的弹性，最后失去流动性，树脂成为不溶不熔的体型结构。成为不溶不熔的体型结构。64.1 概述概述 有较高的生产效率，适于大批量生产，制品有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。压模的设计与制造较复杂，初次压模的设计与制造较复杂，初次投资较高，制品尺寸受设备限制，一投资较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。般只适于制备中、小型玻璃钢制品。7模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：（1）纤维料模压法）纤维料模压法 树脂预混或预浸纤维模压树脂预混或预浸纤维模压料，然后模压成型制品。料，然后模压成型制品。（2）织物模压）织物模压 将预先织成所需形状的两向、三将预先织成所需形状的两向、三向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。质量稳定，但成本高，适用于有特殊质量稳定，但成本高，适用于有特殊性能要求的制品。性能要求的制品。4.1 概述概述主要用于制备高强主要用于制备高强度异形制品或具有度异形制品或具有耐腐蚀、耐热等特耐腐蚀、耐热等特殊性能的制品殊性能的制品8（3）层压模）层压模压压 将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需形状，经叠层放入模具进行模压。适于成型薄壁形状，经叠层放入模具进行模压。适于成型薄壁制品制品，或形状简单而有特殊要求的制品。，或形状简单而有特殊要求的制品。（4）SMC模压模压 将将SMC片材片材(Sheet Molding Compound,片状片状模塑料模塑料)，经剪裁，铺层，然后进行模压。，经剪裁，铺层，然后进行模压。适合于大型制品的加工适合于大型制品的加工(例汽车外壳，浴缸等例汽车外壳，浴缸等)，此，此工艺方法先进，发展迅速。工艺方法先进，发展迅速。4.1 概述概述 不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯聚乙烯或聚丙烯薄膜薄膜)形成的片状模压成型材料。形成的片状模压成型材料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。9（5）碎布料模压）碎布料模压 将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。（6）缠绕模压）缠绕模压 将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。4.1 概述概述10（7）预成型坯模压）预成型坯模压 先将短切纤维制成制品形状的预成型坯，先将短切纤维制成制品形状的预成型坯，置入模具，加入树脂后进行模压。置入模具，加入树脂后进行模压。适于制造大型、高强、异形、深度较大、适于制造大型、高强、异形、深度较大、壁厚均一的制品壁厚均一的制品（8）定向铺设模压）定向铺设模压将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。适于成型单向强度要求高的制品。适于成型单向强度要求高的制品。4.1 概述概述4.1 概述概述目录目录114.2.1 原料原料短纤维增强材料短纤维增强材料 应用最多的是玻璃纤维应用最多的是玻璃纤维纤维长度纤维长度3050mm含量含量5060%(质量比质量比)树脂基体材料树脂基体材料 应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂辅助材料辅助材料 改善模压料的工艺性，满足制品的改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。特殊性能要求。4.2 模压料模压料(短纤维模压料短纤维模压料)4.2.1 原料原料目录目录12树脂基体材料树脂基体材料 有良好的流动特性，在室温常压下处于固体有良好的流动特性，在室温常压下处于固体或半固体状态或半固体状态(不沾手不沾手)，在压制条件下具有一定，在压制条件下具有一定的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率小，工艺性好小，工艺性好(如粘度易调，与各种溶剂互溶性如粘度易调，与各种溶剂互溶性好，易脱模等好，易脱模等)；满足模压制品特定的性能要求。；满足模压制品特定的性能要求。4.2.1 原料原料13辅助材料辅助材料 4.2.1 原料原料 改善模压料的工艺性，满改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。足制品的特殊性能要求。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂稀释剂用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。玻璃纤维表面处理剂玻璃纤维表面处理剂用于改进树脂与增强材料的粘结及其界用于改进树脂与增强材料的粘结及其界面状态。面状态。脱模剂脱模剂分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸(盐盐)、硅脂、硅脂等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入树脂内，如镁酚醛树脂中加入树脂内，如镁酚醛树脂中加入3%3.5%重量的油酸重量的油酸(以苯以苯酚为基准酚为基准)等。等。目录目录14 纤维强度损失较大；比容大，模压时纤维强度损失较大；比容大，模压时装模困难，模具需设计较大的装料室并需装模困难，模具需设计较大的装料室并需采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制 优点：优点：短纤维模压料呈混乱状态，纤维短纤维模压料呈混乱状态，纤维无一定方向。模压时流动性好，适宜无一定方向。模压时流动性好，适宜制造形状复杂的小型制品。制造形状复杂的小型制品。缺点：缺点：15工艺流程：工艺流程：树脂调配树脂调配 玻璃纤维玻璃纤维热处理热处理切割切割 蓬松蓬松混合混合撕松撕松烘干烘干模压料模压料4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制4.2.2.1 短纤维模压料的制备短纤维模压料的制备可采用手工预混法或机械预混法。可采用手工预混法或机械预混法。预混法预混法16生产步骤：生产步骤：以镁酚醛为例以镁酚醛为例设设 备：备：主要有纤维切割机、捏合机、撕松机主要有纤维切割机、捏合机、撕松机 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制(1)玻璃纤维在玻璃纤维在180下干燥处理下干燥处理4060min；(2)将烘干后的纤维切成将烘干后的纤维切成3050mm长度并使之疏松；长度并使之疏松；(3)按树脂配方配成胶液，用工业酒精调配胶液密度按树脂配方配成胶液，用工业酒精调配胶液密度1.0g/cm3左右；左右；(4)按纤维按纤维:树脂树脂=55:45(质量比质量比)的比例将树脂溶液和短的比例将树脂溶液和短切纤维充分混合；切纤维充分混合；(5)捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；(6)撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；(7)预混料经自然晾置后，在预混料经自然晾置后，在80烘房中烘烘房中烘2030min，进一步驱除水分和挥发物；进一步驱除水分和挥发物；(8)将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。17预浸法预浸法 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制粗纱准备粗纱准备 热处理热处理 浸胶浸胶 烘干烘干 切割切割 存放存放 树脂调配树脂调配 浸毡法浸毡法 纱线准备纱线准备 撕松撕松 烘干烘干 切割切割 撒毡撒毡 树脂调配树脂调配 复合复合 浸胶浸胶 成品成品 将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中纤维的伸硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中纤维的伸展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特点：纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损点：纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损失较小，模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。失较小，模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。184.2.2.2 短纤维模压料的质量控制短纤维模压料的质量控制指标：指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。几种典型模压料的质量指标几种典型模压料的质量指标 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制模压料类型模压料类型指标指标树脂含量树脂含量%挥发物含量挥发物含量%不溶性树脂含量不溶性树脂含量%机械法机械法镁酚醛镁酚醛/玻璃纤维玻璃纤维氨酚醛氨酚醛/玻璃纤维玻璃纤维405040423.52451015手工法手工法氨酚醛料氨酚醛料355(玻璃玻璃)404(高硅氧高硅氧)432019影响模压料质量的主要因素影响模压料质量的主要因素1）树脂溶液粘度）树脂溶液粘度 降低胶液粘度降低胶液粘度有利于树脂对纤维浸渍，并有利于树脂对纤维浸渍，并可减少捏合过程的纤维强度损失。可减少捏合过程的纤维强度损失。粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，影响树脂对纤维的粘结。影响树脂对纤维的粘结。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制密度作为粘度控制指标密度作为粘度控制指标酚醛预混料树脂胶液密度：酚醛预混料树脂胶液密度：1.001.025g/cm320 2）纤维长度）纤维长度 过长过长 结团、不利于捏合结团、不利于捏合 过短过短 影响强度影响强度 机械预混机械预混 2040 mm 手工预混手工预混 3050 mm 3）浸渍时间（捏合时间）浸渍时间（捏合时间）确保纤维均匀浸透前提下，尽可能缩短浸确保纤维均匀浸透前提下，尽可能缩短浸渍时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大，渍时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大，且溶剂挥发过多增加撕松困难。且溶剂挥发过多增加撕松困难。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制214）烘干条件）烘干条件 烘干温度与时间是控制挥发物含量与不烘干温度与时间是控制挥发物含量与不溶性树脂含量的主要因素。溶性树脂含量的主要因素。快速固化酚醛预混料：快速固化酚醛预混料：80，2030min 慢速固化酚醛预混料：慢速固化酚醛预混料：80，5070min 环氧酚醛预混料：环氧酚醛预混料：80，2040min 5）其它）其它 捏合机结构形式、撕松机结构形式、转速捏合机结构形式、撕松机结构形式、转速等对质量控制也有影响。等对质量控制也有影响。作业：作业：1、简述短纤维模压料制备工艺流程。、简述短纤维模压料制备工艺流程。2、简述树脂溶液粘度对短纤维模压料质量的影响。、简述树脂溶液粘度对短纤维模压料质量的影响。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制224.2.3 模压料的工艺性及其影响因素模压料的工艺性及其影响因素 模压料的工艺性：流动性、收缩率、压缩性。模压料的工艺性：流动性、收缩率、压缩性。4.2.3.1 模压料的流动性模压料的流动性 在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。流动性好，可选用较低成型温度、压力，较流动性好，可选用较低成型温度、压力，较容易成型复杂制品。容易成型复杂制品。流动性过大，会导致树脂流失或纤维局部聚流动性过大，会导致树脂流失或纤维局部聚集，制品性能下降。集，制品性能下降。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素目录目录23 流动性差，需选用较高成型温度、压力，流动性差，需选用较高成型温度、压力，不易成型复杂制品。不易成型复杂制品。流动性过小，物料不能充满模腔或局部流动性过小，物料不能充满模腔或局部缺料，无法成型。缺料，无法成型。热塑性聚合物，其流动性控制较简单，温热塑性聚合物，其流动性控制较简单，温度升高即可达到粘流状态，使物料充满模具，度升高即可达到粘流状态，使物料充满模具，冷却后即失去流动性，制品定型。冷却后即失去流动性，制品定型。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素24热固性聚合物热固性聚合物4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素温度：温度：加热一方面使物料加热一方面使物料熔融粘度降低熔融粘度降低，在压力作用，在压力作用下产生流动；另一方面下产生流动；另一方面活性基团发生交联反应活性基团发生交联反应，粘度，粘度升高达到无限大。升高达到无限大。压力：压力：加压一方面使物料流动产生剪切变形，大分子链加压一方面使物料流动产生剪切变形，大分子链发生局部取向及发生局部取向及触变效应触变效应等导致聚合物粘度降低；另一等导致聚合物粘度降低；另一方面，剪切作用增加了活性分子间的碰撞机会，降低了方面，剪切作用增加了活性分子间的碰撞机会，降低了反应活化能使交联反应速度增快，熔体粘度随之增大。反应活化能使交联反应速度增快，熔体粘度随之增大。大多数交联反应是放热反应，系统温度的升高加速了交大多数交联反应是放热反应，系统温度的升高加速了交联固化过程，导致粘度更迅速增大。联固化过程，导致粘度更迅速增大。25流动性流动性f（，T，t）（热固性树脂）（热固性树脂）剪切速率剪切速率;T温度温度;t时间时间成型压力成型压力 剪切速率剪切速率，流动性，流动性 原因：压力增加时，可提高聚合压力增加时，可提高聚合物剪切变形和剪切速率，物剪切变形和剪切速率，使大分子链局部取向，以使大分子链局部取向，以及部分分子链断裂，分子及部分分子链断裂，分子量减小等因素导致流动性量减小等因素导致流动性增加。增加。（1）压力的影响）压力的影响4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素压力时间温度一定流动速度26（2）温度的影响）温度的影响在较低温度范围内在较低温度范围内T 流动性流动性 温度继续升高温度继续升高 流动性流动性原因：原因：温度对流动性的影响有极值点温度对流动性的影响有极值点4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素 温度升高时，分子链活动能力增加，体积膨胀，温度升高时，分子链活动能力增加，体积膨胀，分子间作用力减小，流动性增加。温度继续升高，分子间作用力减小，流动性增加。温度继续升高，聚合物交联反应加快，占居主导地位，流动性下降。聚合物交联反应加快，占居主导地位，流动性下降。温度时间、压力一定流动速度27温度对热固性聚合物流动性的综合影响温度对热固性聚合物流动性的综合影响4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素 在在Tk以前，温度对粘度的影响起主导作用，以前，温度对粘度的影响起主导作用，T流动性流动性，在，在Tk以后，聚合交联反应起主导作用，以后，聚合交联反应起主导作用，T交联速度交联速度流动性流动性。A总的流动曲线；总的流动曲线；B粘度对流动性影响曲线；粘度对流动性影响曲线；C固化速度对流动性影响曲线固化速度对流动性影响曲线模压工艺中物料充满模腔的适宜温度，应该在粘度最低模压工艺中物料充满模腔的适宜温度，应该在粘度最低点附近区域而又不引起迅速交联反应的温度。点附近区域而又不引起迅速交联反应的温度。温度流动性TkBCA28原因：原因：在固化前的一段时间内，粘度对温度敏感，随在固化前的一段时间内，粘度对温度敏感，随时间增加，聚合物内部温度提高，粘度下降，时间增加，聚合物内部温度提高，粘度下降，流动性提高。过此之后聚合交联反应进一步进流动性提高。过此之后聚合交联反应进一步进行，并且占据了主要地位，分子量迅速增加，行，并且占据了主要地位，分子量迅速增加，流动性下降。流动性下降。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素（3）加热时间的影响）加热时间的影响 当温度、压力一定时，当温度、压力一定时，加热时间的影响十分显著。加热时间的影响十分显著。在开始一段时间内在开始一段时间内t流动性流动性 继续延长时间继续延长时间 流动性流动性时间温度、压力一定流动速度29（4）高聚物分子结构的影响）高聚物分子结构的影响 a、分子量愈大，粘度愈大、分子量愈大，粘度愈大 粘度与分子量间的关系：粘度与分子量间的关系：4.30wMA0剪切速度较低时的表观粘度剪切速度较低时的表观粘度 A 经验常数经验常数 Mw重均分子量重均分子量4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素高聚物分子质量大小分高聚物分子质量大小分子链结构子链结构(支化度支化度)分子分子质量分布质量分布分子量愈大，一般链段愈多，不同链段向四面八分子量愈大，一般链段愈多，不同链段向四面八方热运动，相互抵消的机会愈多，分子链重心的方热运动，相互抵消的机会愈多，分子链重心的相对移动愈难，即粘度愈大，流动性愈差。相对移动愈难，即粘度愈大，流动性愈差。30(i)刚性高分子流动性差，由于刚性高分刚性高分子流动性差，由于刚性高分子的链段长，因此流动困难。子的链段长，因此流动困难。(ii)分子量相同，支链愈多、愈短，粘分子量相同，支链愈多、愈短，粘度愈低，流动愈好。度愈低，流动愈好。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素b、分子链结构、分子链结构31c.高聚物分子量分布的影响高聚物分子量分布的影响剪切速率小，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度高剪切速率小，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度高剪切速率大，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度小剪切速率大，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度小4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素loglog12图图4 45 5 分子量分布不同对流动曲线的影响分子量分布不同对流动曲线的影响1 1分子量分布宽；分子量分布宽；2 2分子量分布窄分子量分布窄 4 8 12 16 20 24 加热时间（加热时间（min）流动速度（流动速度（g/s)2 1 3 图图4 46 6 流动试验曲线流动试验曲线1 1纸浆填充脲醛；纸浆填充脲醛；2 2纸浆填充三聚腈胺甲醛纸浆填充三聚腈胺甲醛3 3木浆填充酚醛木浆填充酚醛32（5）其他其他 树脂含量高树脂含量高 流动性大。过高影响产品质量，增流动性大。过高影响产品质量，增加产品成本。加产品成本。挥发份含量高挥发份含量高 流动性大。含量过高，成型时树脂大量流动性大。含量过高，成型时树脂大量流失，且产品收缩率大，易生产翘曲变流失，且产品收缩率大，易生产翘曲变形。形。含量过低，流动性显著下降，成型含量过低，流动性显著下降，成型困难。困难。纤维长度短纤维长度短 流动性大。但增强效果差。流动性大。但增强效果差。模具光洁模具光洁 流动性大。流动性大。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素33应该指出：应该指出：模压料熔体只要求有合适的流动性，模压料熔体只要求有合适的流动性，并不是流动性愈大愈好。流动性过并不是流动性愈大愈好。流动性过大会产生一系列不良现象。大会产生一系列不良现象。如：如：合模时溢料过多合模时溢料过多浪费材料浪费材料纤维与树脂离析纤维与树脂离析产品不同部位聚胶、产品不同部位聚胶、贫胶和纤维分布不均，贫胶和纤维分布不均，质量不好质量不好 4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素344.2.3.2 模压料的收缩性模压料的收缩性 模压制品从模具脱出后尺寸减小的特性称模压制品从模具脱出后尺寸减小的特性称模压料的收缩性。由制品的热收缩模压料的收缩性。由制品的热收缩(可逆收缩可逆收缩)和结构收缩和结构收缩(化学收缩，不可逆收缩化学收缩，不可逆收缩)组成。组成。实际收缩率实际收缩率%100Qbba实 计算收缩率计算收缩率%100Q计bbc a模具空腔或制品在压制温度下的尺寸，模具空腔或制品在压制温度下的尺寸，mm b制品在室温下的尺寸，制品在室温下的尺寸，mm c模具空腔在室温下的尺寸，模具空腔在室温下的尺寸，mm4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素模具空腔或制品在压制温度下的尺寸模具空腔或制品在压制温度下的尺寸与制品在室温下尺寸之间的差值。与制品在室温下尺寸之间的差值。室温下模具空腔尺寸与室温下模具空腔尺寸与制品尺寸之间的差值。制品尺寸之间的差值。35制品收缩的原因：制品收缩的原因：热收缩与结构热收缩与结构(化学化学)收缩收缩 一般模压料的线膨胀系数比模一般模压料的线膨胀系数比模具材料大，制品脱模冷却后的具材料大，制品脱模冷却后的收缩率大于模具收缩率，使得收缩率大于模具收缩率，使得制品尺寸小于模具尺寸。制品尺寸小于模具尺寸。树脂缩聚树脂缩聚(或聚合或聚合)反应，反应，分子交联，链段之间更加分子交联，链段之间更加紧密，低分子逸出等引起紧密，低分子逸出等引起的不可逆体积收缩。的不可逆体积收缩。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素36模压料收缩的影响因素：模压料收缩的影响因素：（1）原材料的影响）原材料的影响 4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素（3）成型工艺条件的影响）成型工艺条件的影响模压料中树脂和添加模压料中树脂和添加物的种类与含量物的种类与含量温度制度与压力温度制度与压力制度的影响制度的影响37（1）原材料的影响）原材料的影响 a、环氧树脂比酚醛树脂、聚酯树脂的收缩率小。、环氧树脂比酚醛树脂、聚酯树脂的收缩率小。原因：原因：环氧树脂固化前密度比较大，固化过程环氧树脂固化前密度比较大，固化过程中无小分子逸出；酚醛树脂固化时有水分子中无小分子逸出；酚醛树脂固化时有水分子逸出；聚酯树脂固化前密度较小，固化时苯逸出；聚酯树脂固化前密度较小，固化时苯乙烯交联剂单体转化时，分子距离变化很大，乙烯交联剂单体转化时，分子距离变化很大，因此收缩较大，另外部分苯乙烯逸出。因此收缩较大，另外部分苯乙烯逸出。b、模压料中多加入纤维及填料可降低收缩率。、模压料中多加入纤维及填料可降低收缩率。加入热塑性树脂粉加入热塑性树脂粉(填料填料)可显著降低制品收缩可显著降低制品收缩原因：原因：玻纤及填料的收缩率远小于树脂。玻纤及填料的收缩率远小于树脂。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素 c、模压料中挥发物含量增高，制品收缩率增大、模压料中挥发物含量增高，制品收缩率增大 38（2）模具结构和制品形状的影响）模具结构和制品形状的影响 模具刚度不够，压制时产生弹性模具刚度不够，压制时产生弹性变形会使制品比相应模具尺寸增大，变形会使制品比相应模具尺寸增大，特别对较薄的制品。因此，要根据生特别对较薄的制品。因此，要根据生产经验考虑模具结构的影响。产经验考虑模具结构的影响。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素39（3）成型工艺条件的影响）成型工艺条件的影响温度制度与压力制度的影响温度制度与压力制度的影响 1）保温、保压时间延长可减少收缩率）保温、保压时间延长可减少收缩率 原因：原因：使树脂交联密度增大，线膨胀系数减小。使树脂交联密度增大，线膨胀系数减小。3）冷脱模比热脱模收缩率小）冷脱模比热脱模收缩率小4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素2）一定范围内提高成型压力可减少收缩率）一定范围内提高成型压力可减少收缩率 原因：原因：制品密实，减小了树脂交联时的收缩空隙制品密实，减小了树脂交联时的收缩空隙4）充分固化比固化不充分收缩率小。充分固化比固化不充分收缩率小。5）404.2.3.3 模压料的压缩性模压料的压缩性压缩比：压缩比：模压料和模压制品比容的比值。模压料和模压制品比容的比值。即制品密度与模压料密度的比值。即制品密度与模压料密度的比值。4.2.3 模压料的工艺性及影响因素模压料的工艺性及影响因素模压料密度制品密度制品比容模压料比容压缩比 压缩比过大，即模压料过于蓬松，给装模带压缩比过大，即模压料过于蓬松，给装模带来困难，且压缩比大的模压料需设计大的装料室，来困难，且压缩比大的模压料需设计大的装料室，不仅增加了模具质量，也增大了热量消耗。对于不仅增加了模具质量，也增大了热量消耗。对于压缩比太大的模压料，一般需要采取预成型工艺。压缩比太大的模压料，一般需要采取预成型工艺。纤维状的模压料的压缩比一般为纤维状的模压料的压缩比一般为6 61010。作业：什么是模压料的收缩性？由哪几种收缩组成？作业：什么是模压料的收缩性？由哪几种收缩组成？41第四章 模压成型4.3 SMC成型工艺成型工艺4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类4.3.1.1 SMC(片状模塑料，片状模塑料，Sheet Molding Compound)的特点的特点 SMC基本组成：不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、基本组成：不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯聚乙烯或聚丙烯薄膜或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。形成的片状模压成型材料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类42第四章 模压成型SMC具有的特点：具有的特点：1)制品的重现性好，制品的重现性好，SMC的制造不易受操作者和外界条件的制造不易受操作者和外界条件的影响的影响2)加工制品操作处理方便，不粘手加工制品操作处理方便，不粘手3)作业环境清洁，大大改善了劳卫环境作业环境清洁，大大改善了劳卫环境4)片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品5)树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品6)成型的制品表面光洁度高成型的制品表面光洁度高7)生产效率高、成型周期短、成本低生产效率高、成型周期短、成本低4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类43第四章 模压成型4.3.1.2 SMC的种类的种类BMCBulk Molding Compound，块状模塑料块状模塑料 4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类改良了的预混块状成型材料，可用于压制和挤出成型改良了的预混块状成型材料，可用于压制和挤出成型与与SMC区别：区别：BMC纤维含量较低，长度较短，填纤维含量较低，长度较短，填料含量较大，因而料含量较大，因而BMC强度较强度较SMC低。低。BMC适用于制造小型制品适用于制造小型制品 SMC用于生产大型薄壁制品用于生产大型薄壁制品44第四章 模压成型TMC厚片状模塑料厚片状模塑料(5.08cm厚，厚，2英寸英寸)4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类SMC片状模塑料片状模塑料(0.63cm厚，厚，1/4英寸英寸)厚度增大，纤维随机分布，增强厚度增大，纤维随机分布，增强了物料混合效果，流动性提高，改善了物料混合效果，流动性提高，改善了浸透性。由于聚乙烯薄膜用量的减了浸透性。由于聚乙烯薄膜用量的减少，降低了模塑料成本。少，降低了模塑料成本。45第四章 模压成型结构结构SMCSMCR(纤维不规则分布纤维不规则分布)SMCC(连续纤维单向分布连续纤维单向分布)SMCD(不连续纤维定向分布不连续纤维定向分布)SMCC/R SMCD/R 4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类 结构结构SMC的纤维含量一般在的纤维含量一般在50%以上。纤维含量高，纤维定向分布使以上。纤维含量高，纤维定向分布使强度得到很大改善。强度得到很大改善。46第四章 模压成型高强高强SMC HMC(几乎没有填料，纤维几乎没有填料，纤维含量含量6080%、定向分布、短、定向分布、短切，树脂含量切，树脂含量35%以下以下)XMC(几乎没有填料，纤维含几乎没有填料，纤维含量量7080%，定向连续纤维，定向连续纤维，2030%聚酯树脂聚酯树脂)4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类具有极好的流动性具有极好的流动性和成型表面，制品和成型表面，制品强度是普通强度是普通SMC制制品的品的3倍。倍。制品在一定方向的制品在一定方向的强度为钢材的强度为钢材的4倍，倍，质量仅为钢材的质量仅为钢材的1/2。47第四章 模压成型低收缩低收缩SMC LSSMC(Lom Shrinkage-SMC)渗透增稠渗透增稠SMC ITPSMC(Interpeneterating Thicking Process-SMC)4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类 采用低收缩树脂或加入热塑采用低收缩树脂或加入热塑性低收缩添加剂制造，成品收缩性低收缩添加剂制造，成品收缩可趋于零。适于制造尺寸精度高可趋于零。适于制造尺寸精度高和表面光洁度高的制品。和表面光洁度高的制品。不需要普通不需要普通SMC所需的专门熟化室，具所需的专门熟化室，具有室温下有室温下24小时不粘手的特点。制品具有高小时不粘手的特点。制品具有高度刚性、耐冲击性、尺寸稳定性的特点。度刚性、耐冲击性、尺寸稳定性的特点。48第四章 模压成型4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 4.3.2.1 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能（1）低粘度，便于浸渍玻纤）低粘度，便于浸渍玻纤（2）易同增稠剂反应，满足增稠要求）易同增稠剂反应，满足增稠要求（3）固化迅速，提高生产效率）固化迅速，提高生产效率（4）热强度较高，保证脱模时制品不被损坏）热强度较高，保证脱模时制品不被损坏（5）有足够的韧性，在制件发生某些变形时不致开裂）有足够的韧性，在制件发生某些变形时不致开裂49第四章 模压成型4.3.2.2 交联剂、引发剂、阻聚剂交联剂、引发剂、阻聚剂 降低树脂的粘度，可与聚酯发生共聚反应，降低树脂的粘度，可与聚酯发生共聚反应，使聚酯大分子通过交联单体自聚的使聚酯大分子通过交联单体自聚的“链桥链桥”而交而交联固化，改善制品硬度、耐腐蚀性能等。联固化，改善制品硬度、耐腐蚀性能等。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能常用的交联剂常用的交联剂 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯等。苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯等。CHCH2CCCH3CH2OOCH3CCOOOOCH2CH2CHCH2CHCH250第四章 模压成型必须满足的要求：必须满足的要求：贮存、操作安全；室温下不分解；贮存、操作安全；室温下不分解；制得的制得的SMC贮存期长，达到温度时贮存期长，达到温度时能迅速分解、交联；价格便宜。能迅速分解、交联；价格便宜。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能引发剂的用量需进行控制：引发剂的用量需进行控制：用量过多：产物分子质量较低，力学性能差；反应用量过多：产物分子质量较低，力学性能差；反应速度过快，树脂急剧固化收缩，制品容易开裂。速度过快，树脂急剧固化收缩，制品容易开裂。用量过少，产品固化不足。用量过少，产品固化不足。51第四章 模压成型防止不饱和聚酯树脂在室温下交联聚合防止不饱和聚酯树脂在室温下交联聚合目的：目的：延长贮存期延长贮存期 4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能随阻聚剂加入量增多凝胶时间增长随阻聚剂加入量增多凝胶时间增长 52第四章 模压成型4.3.2.3 增稠剂增稠剂4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 SMC在压制成型、贮存、运输在压制成型、贮存、运输过程中均需要有较高的粘度过程中均需要有较高的粘度(制备制备SMC时要求粘度低，浸渍纤维时要求粘度低，浸渍纤维)，粘，粘度的提高通过增稠剂实现。度的提高通过增稠剂实现。通过增稠剂控制通过增稠剂控制SMC从生产到从生产到使用全过程的粘度变化使用全过程的粘度变化53第四章 模压成型4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能（1）增稠剂的选用原则）增稠剂的选用原则1)在制备时，要求粘度很低，以保证树脂对玻璃纤维在制备时，要求粘度很低，以保证树脂对玻璃纤维和填料的充分浸渍；和填料的充分浸渍；2)当纤维和填料被浸渍后，又要求粘度迅速增高，以当纤维和填料被浸渍后，又要求粘度迅速增高，以适应贮运和模压操作；适应贮运和模压操作；3)增稠后的坯料，在模压温度下能迅速充满模腔，并增稠后的坯料，在模压温度下能迅速充满模腔，并使树脂与纤维不发生离析；使树脂与纤维不发生离析；4)增稠后的粘度，在贮存期内必须稳定在可模压的范增稠后的粘度，在贮存期内必须稳定在可模压的范围内；围内；5)增稠作用在生产中应该有稳定的重现性。增稠作用在生产中应该有稳定的重现性。54第四章 模压成型理想增稠曲线理想增稠曲线1浸渍阶段；浸渍阶段；2增稠阶段；增稠阶段；3贮存阶段贮存阶段4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能时间时间粘度粘度1 12 23 355第四章 模压成型（2）增稠剂的品种及使用）增稠剂的品种及使用常用的增稠剂：常用的增稠剂：IIA族金属氧化物或氢氧化物：族金属氧化物或氢氧化物：MgO、Mg(OH)2、CaO、Ca(OH)2 MgO增稠的效果，与增稠的效果，与MgO活性和活性和加入量有很大的关系。加入量有很大的关系。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能应用较广的增稠剂应用较广的增稠剂特点：增稠速度快，短特点：增稠速度快，短时间内能达到最高粘度时间内能达到最高粘度MgO用量对不饱用量对不饱和聚酯增稠特性和聚酯增稠特性的影响的影响增加增加MgO用量会显著降低用量会显著降低SMC的耐水性的耐水性时间（时间（min）60 120 180 粘度（粘度（Pa.S）10310210 1.0 MgO 10份份 5份份 2份份 1份份 56第四章 模压成型1-CaO3.8%、Ca(OH)22.9%;2-CaO4.1%、Ca(OH)22.5%;3-CaO4.6%、Ca(OH)22.1%;4-CaO4.8%、Ca(OH)21.6%;4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能增稠剂复合使用增稠效果更好：增稠剂复合使用增稠效果更好：CaO/Ca(OH)2；MgO/CaO；CaO/Mg(OH)2等等增稠剂用量一般在增稠剂用量一般在3左右左右CaO/Ca(OH)2增稠剂系统对增稠剂系统对树脂的增稠特性树脂的增稠特性(含含6Ca)时间（时间（d）0.1 1 10 100 粘度（粘度（Pa.S）10510410310210 1.0 1 2 3 4 Ca(OH)2决定系统的起始增稠决定系统的起始增稠特性，特性，CaO决定系统能达到的决定系统能达到的最高粘度水平。总含钙量一定最高粘度水平。总含钙量一定时，时，CaO越多，初期增稠越缓越多，初期增稠越缓慢，最终粘度越高。慢，最终粘度越高。57第四章 模压成型第七周开始（第七周开始（3）影响增稠效果的因素）影响增稠效果的因素(除增稠剂类型和用量外除增稠剂类型和用量外)a、聚酯树脂酸值的影响、聚酯树脂酸值的影响 增稠速度与树脂酸值成增稠速度与树脂酸值成比例。酸值为零时增稠剂无比例。酸值为零时增稠剂无增稠效果，酸值愈高，增稠增稠效果，酸值愈高，增稠效果愈明显。效果愈明显。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能树脂酸值对增稠速度的影响树脂酸值对增稠速度的影响时间（时间（h）10 20 30 40 50 60粘度（粘度（Pa.S）10510410310210 1.0 0酸值：酸值：29 6 0 58第四章 模压成型b、增稠剂活性的影响、增稠剂活性的影响 增稠剂活性愈高，增稠效果愈好，增稠增稠剂活性愈高，增稠效果愈好，增稠剂贮存过程中活性下降，应注意隔绝空气。剂贮存过程中活性下降，应注意隔绝空气。c、微量水分的影响、微量水分的影响微量水分微量水分(0.10.8)对增对增稠初期，可提高增稠速度。稠初期，可提高增稠速度。若含若含1以上的水分，则以上的水分，则增稠效果变慢。增稠效果变慢。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能树脂增稠特性与含水量的关系树脂增稠特性与含水量的关系(曲线上曲线上所注数字为树脂糊系统中所含水分所注数字为树脂糊系统中所含水分)时间（时间（h）0 2 4 6 8粘度（粘度（Pa.S）104 5 2103 5 2102 5 20 0.1 1.5 0.30.50.751%59第四章 模压成型d、温度的影响、温度的影响随温度升高，增稠速度加快随温度升高，增稠速度加快 提高温度提高温度可降低树脂系统可降低树脂系统发生化学增稠前的发生化学增稠前的粘度粘度，以利，以利于树脂糊的输送和对纤维的浸于树脂糊的输送和对纤维的浸渍。另一方面，较高的温度能渍。另一方面，较高的温度能使浸渍后的系统粘度迅速增快使浸渍后的系统粘度迅速增快并达到更高的增稠水平。并达到更高的增稠水平。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能树脂增稠与温度的关系树脂增稠与温度的关系 若缩短贮存若缩短贮存SMC的启用期，的启用期，可将其在可将其在45烘房内进行稠化，烘房内进行稠化，若延长贮存期，应在较低的温若延长贮存期，应在较低的温度度(小于小于25)下存放。下存放。时间（时间（h）0 1 2 3 4 5粘度粘度 x10（Pa.S）21055 25 3545 60第四章 模压成型（4）增稠机理）增稠机理 两个阶段两个阶段第一阶段第一阶段金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基COOH进行酸碱反应，生成碱式盐。进行酸碱反应，生成碱式盐。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能COOH+MOCOOMOHCOOH+M(OH)2COOMOH+H2O第一阶段的反应对于达到熟化粘度的时间有决定意义，第一阶段的反应对于达到熟化粘度的时间有决定意义，是是分子质量提高分子质量提高和和络合反应络合反应的基础。的基础。61第四章 模压成型碱式盐之间或与聚酯之间进一步脱水使分子量成倍增加碱式盐之间或与聚酯之间进一步脱水使分子量成倍增加4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能MgO和和MgOH的碱式盐不进行此脱水反应，的碱式盐不进行此脱水反应，CaO和和CaOH碱式盐可继续进行此脱水反应。碱式盐可继续进行此脱水反应。COOMOH+CHOOCOOMOCOCOOMOH+CHOMOOCOOMOMOCO62第四章 模压成型 碱式盐与聚酯分子中的酯碱式盐与聚酯分子中的酯基基(氧原子氧原子)以配位键形成络合物以配位键形成络合物4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能第二阶段第二阶段镁盐的络合反应镁盐的络合反应63第四章 模压成型Ca盐的络合反应盐的络合反应 4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能聚酯的分子量成倍提高，粘度上升而增稠。聚酯的分子量成倍提高，粘度上升而增稠。第一阶段的反应对于达到熟化粘度的时间有决定第一阶段的反应对于达到熟化粘度的时间有决定意义，是分子质量提高和络合反应的基础。意义，是分子质量提高和络合反应的基础。第二阶段反应对于第二阶段反应对于加速稠化加速稠化，提高最终，提高最终熟化粘度熟化粘度有重要作用。有重要作用。64第四章 模压成型4.3.2.4 低收缩添加剂低收缩添加剂 一般聚酯树脂的固化收缩率为一般聚酯树脂的固化收缩率为710，加，加入低收缩添加剂后可大幅度降低收缩率，使收缩率入低收缩添加剂后可大幅度降低收缩率，使收缩率接近于零，还可使接近于零，还可使SMC制品表面光滑、无裂纹。制品表面光滑、无裂纹。低收缩添加剂均为热塑性高分子聚合物低收缩添加剂均为热塑性高分子聚合物一般掺量为一般掺量为5左右左右4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 热塑性聚合物的存在使固化时间延长，热塑性聚合物的存在使固化时间延长，放热峰温度下降，对不饱和聚酯交联网络放热峰温度下降，对不饱和聚酯交联网络起增速作用，降低了树脂体系的强度。起增速作用，降低了树脂体系的强度。65第四章 模压成型（1）低收缩添加剂的作用机理）低收缩添加剂的作用机理 当SMC在模具中加热固化时，随体系的温度升高，树脂发生热膨胀，聚酯与苯乙烯开始发生聚合，相当于其在热塑性聚合物的内压力下进行固化，因而在未发生收缩前就被固定下来了。即热塑性树脂热膨胀力阻止了聚酯固化时的收缩。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 热塑性树脂固化稍迟，虽然聚合降温时也发生收缩，但是此时周围热固性树脂已经固化，故只能形成局部微孔收缩而不能形成整体收缩。66第四章 模压成型热塑性聚合物加入到热固性树脂中的低收缩机理：热塑性聚合物加入到热固性树脂中的低收缩机理：树脂受热时膨胀，热固性树脂与热塑性树脂树脂受热时膨胀，热固性树脂与热塑性树脂的固化时间不同，热固性树脂首先聚合固化，其的固化时间不同，热固性树脂首先聚合固化，其在热塑性树脂的热膨胀压力下不能收缩；待温度在热塑性树脂的热膨胀压力下不能收缩；待温度下降时，热塑性树脂固化收缩，而周围的热固性下降时，热塑性树脂固化收缩，而周围的热固性树脂已固化定型，使得热塑性树脂只能在局部收树脂已固化定型，使得热塑性树脂只能在局部收缩造成微孔，而不会使整体收缩变形。缩造成微孔，而不会使整体收缩变形。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能67第四章 模压成型普通不饱和聚酯树脂与低收缩不饱和聚酯固化时的体积变化普通不饱和聚酯树脂与低收缩不饱和聚酯固化时的体积变化4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能固化结束（141)热收缩最终体积树脂膨胀2.8树脂收缩7.1最终体积冷却固化收缩和热收缩（141)热膨胀初期体积68第四章 模压成型（2）低收缩添加剂的选择）低收缩添加剂的选择常见的低收缩添加剂：常见的低收缩添加剂：聚氯乙稀聚氯乙稀 PVC；聚苯乙烯；聚苯乙烯 PS；聚乙烯聚乙烯 PE；氯乙烯醋酸乙烯共聚物；氯乙烯醋酸乙烯共聚物 PVAc低收缩剂的种类、用量与线收缩低收缩剂的种类、用量与线收缩率的关系率的关系1氯醋共聚物；氯醋共聚物；2聚苯乙烯；聚苯乙烯；3聚乙烯聚乙烯4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能添加量（重量份添加量（重量份）15 20 25 30 线收缩率线收缩率 0.250.200.16 0.01 3 1 269第四章 模压成型4.3.2.5 无机填料无机填料属惰性物质属惰性物质作用：作用：1、降低材料成本；、降低材料成本；2、改善制品性能。、改善制品性能。缺点：缺点：4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能随填料加入量增加，树脂糊粘随填料加入量增加，树脂糊粘度增大，导致配料和浸渍作业度增大，导致配料和浸渍作业困难，密度增大。困难，密度增大。70第四章 模压成型（1）填料的类型）填料的类型 硅酸盐类：硅酸盐类：石棉、滑石粉、瓷土、氧化硅、硅藻土、石棉、滑石粉、瓷土、氧化硅、硅藻土、火山灰、粉煤灰、玻璃微球等。火山灰、粉煤灰、玻璃微球等。碳酸盐类：碳酸盐类：轻质碳酸钙、重质碳酸钙。轻质碳酸钙、重质碳酸钙。硫酸盐类：硫酸盐类：硫酸钡、硫酸钙。硫酸钡、硫酸钙。氧化物类：氧化物类：氧化铝粉、钛白粉等。氧化铝粉、钛白粉等。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能71第四章 模压成型（2）填料的性能及选择）填料的性能及选择性能指标：性能指标：细度、油吸附量、触变性。细度、油吸附量、触变性。细度：细度：粒径要求粒径要求小于小于120m（120目）。目）。88m（170目，水泥细度）目，水泥细度）60m（200目）目）颗粒太粗容易分离沉淀；太细、吸油率高，树脂用量大。颗粒太粗容易分离沉淀；太细、吸油率高，树脂用量大。油吸附量：油吸附量：填料被亚麻仁油润湿的质量百分比。填料被亚麻仁油润湿的质量百分比。要求有较低的油吸附量。要求有较低的油吸附量。轻钙轻钙 3 油吸附量油吸附量 5558重钙重钙 60 12重钙重钙 44 154.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能72第四章 模压成型触变性：触变性：当物料受外力作用时，粘度显著下降，而当当物料受外力作用时，粘度显著下降，而当外力消除时粘度又逐渐恢复的特性。外力消除时粘度又逐渐恢复的特性。不宜选用触变效应高的填料不宜选用触变效应高的填料,（易使树脂、纤维分离）。（易使树脂、纤维分离）。综上，选择填料时应考虑：综上，选择填料时应考虑：（1）比重低）比重低;（2）吸油值低）吸油值低;（3）不易腐蚀）不易腐蚀;（4）成本低）成本低;（5）易分散，不要求均一粒径）易分散，不要求均一粒径;（6）无杂质，色泽洁白；）无杂质，色泽洁白；（7）满足制品性能要求。）满足制品性能要求。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能73第四章 模压成型经常选用的有：经常选用的有：碳酸钙碳酸钙 瓷土瓷土 吸油值低，吸油值低，流动性差流动性差流动性好，流动性好，不易染色不易染色 石棉，滑石粉石棉，滑石粉 流动性好，吸油值高。流动性好，吸油值高。4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能74第四章 模压成型4.3.2.6 内脱模剂内脱模剂SMC成型工艺中，必须采用内脱模剂。成型工艺中，必须采用内脱模剂。内脱模内脱模机理：机理：常用的内脱模剂：常用的内脱模剂：硬脂酸硬脂酸 硬酯酸锌硬酯酸锌 硬酯酸钙硬酯酸钙 硬酯酸镁硬酯酸镁熔点：熔点：70 133 150 145 用量：用量：树脂量的树脂量的13 4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 内脱模剂是一些熔点比模制温度稍低的化内脱模剂是一些熔点比模制温度稍低