第四章模压成型(2)摘要.pptVIP

模压成型工艺及应用(II) 授 课 人：刘东雷(博士） 单 位：南昌大学机电工程学院 系 所：材料成型系 目 录 模压成型工艺概论 短纤维模压料的制备与成型工艺 聚脂模塑料模压成型工艺 吸附预成型模压成型工艺 课后作业 影响增稠效果的因素 聚酯树脂酸值的影响 增稠速度与树脂酸值成比例。酸值为零时增稠剂无增稠效果，酸值愈高，增稠效果愈明显。 10 20 30 40 50 60 105 104 103 102 10 1.0 0 时间（h） 粘度（Pa.S） 酸值：29 6 0 微量水分(0.1－0.8％)在增稠初期，可提高增稠速度。若含1％以上的水分，则增稠效果变慢。 微量水分的影响 时间（h） 0 2 4 6 8 粘度（Pa.S） 104 5 2 0 0.1 1.5 0 .3 0 .5 0 .75 1% 103 5 2 102 5 2 随温度升高，增稠速度加快 时间（h） 0 1 2 3 4 5 粘度 x10（Pa.S） 2 1 0 55 25℃ 35 45 温度的影响 增稠机理 两阶段增稠 第一阶段 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。 碱式盐之间或与聚酯之间进一步脱水使分子量成倍增加 MgO和MgOH的碱式盐不进行此脱水反应； CaO和CaOH碱式盐可继续进行此脱水反应。 碱式盐与聚酯分子中的酯基(氧原子)以配位键形成络合物。 镁盐的络合反应 第二阶段 Ca盐的络合反应 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。 第二阶段反应对于加速稠化，提高最终熟化粘度有重要作用。 一般聚酯树脂的固化收缩率为7％～10％，加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SMC制品表面光滑、无裂纹。 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起增速作用，降低了树脂体系的强度。 低收缩添加剂均为热塑性高分子聚合物 一般掺量为5％左右 4）低收缩添加剂 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。 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。 低收缩添加剂的作用机理 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缩造成微孔，而不会使整体收缩变形。 不饱和聚酯树脂与低收缩不饱和聚酯固化时的体积变化 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 SMC生产工艺流程 树脂糊制备 树脂 固化剂 增稠剂 其它 低收缩添加剂 薄膜 粗纱 切割 沉降 浸渍 收卷 稠化 包装 填料 SMC成型机 2 SMC制备工艺 粘度控制指标： 50Pa·S 增稠剂加入30min后（加入玻纤成片） 30Pa·S 增稠剂加入后 15Pa·S 填料加入后 8Pa·S 引发剂、单体加入后 3.5Pa·S 树脂原始粘度 （1）树脂糊的制备及上糊操作 批混合法 设备造价低，适合于小批量生产 将树脂和除增稠剂外的各组分计量后先行混合，再通过计量和混合泵加入MgO增稠剂，保证了每批树脂糊的增稠时间均一。 优点 树脂糊的制备：批混合法和连续计量混合法 连续混合法 树脂糊分为两部分单独制备，然后通过计量装置进入静态混合器。混合均匀后连续喂入到SMC成型机的上糊区。 最终混料时间短，上糊时粘度比较稳定，不会随存放的时间而变化，但需用多个盛器，操作较复杂些。 （2）玻纤切割 切割—— 用三辊切割机切割 1－连续玻璃纤维 2－横动杆 3－支承杆 4－金属辊 5－压力辊 6－刀片 7－压块 8－切割辊 9－金属辊 SMC机组用玻璃纤维三辊切割器 （3）玻纤沉降 为使切短的纤维均匀地沉降到下薄膜上， 可设置打纱器或吹入空气，最后纤维靠 自重沉降。 （4）浸渍和压实 浸渍、脱泡、