模压成型课件SMC成型工艺

课件第四章 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 课件第四章 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 课件第四章 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 课件第四章 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，降低了模塑料成本课件第四章 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课件第四章 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课件第四章 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、尺寸稳定性的特点课件第四章 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 课件第四章 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CHCH2CCCH3CH2OOCH3CCOOOOCH2CH2CHCH2CHCH2 课件第四章 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，产品固化不足课件第四章 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 课件第四章 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 课件第四章 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课件第四章 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 3 课件第四章 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 课件第四章 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，最终粘度越高课件第四章 模压成型（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 课件第四章 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%课件第四章 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 提高温度可降低树脂系统提高温度可降低树脂系统发生化学增稠前的粘度，以利发生化学增稠前的粘度，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)下存放时间（时间（h）0 1 2 3 4 5粘度粘度 x10（Pa.S）21055 25 3545 课件第四章 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 课件第四章 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+CHOMOOCOOMOMOCO 课件第四章 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 课件第四章 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加速稠化，提高最终熟化粘度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有重要作用课件第四章 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课件第四章 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课件第四章 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 课件第四章 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 课件第四章 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 2 课件第四章 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，密度增大课件第四章 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 课件第四章 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）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 课件第四章 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 课件第四章 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 课件第四章 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的化合物与液态树脂相溶，但与固化后的树脂不合物与液态树脂相溶，但与固化后的树脂不相容制品加热成型时，脱模剂从内部逸出到相容制品加热成型时，脱模剂从内部逸出到模压料与模具接触的界面处，融化并形成障碍，模压料与模具接触的界面处，融化并形成障碍，阻止粘着，达到脱模的目的阻止粘着，达到脱模的目的课件第四章 模压成型4.3.2.7 增强材料增强材料 最常用的是短切玻纤和毡，其次还有石棉纤维、最常用的是短切玻纤和毡，其次还有石棉纤维、麻和其他纤维麻和其他纤维纤维长度：纤维长度：4050mm 含量：含量：2535 一般要求：一般要求：易切割、易分散、浸渍性好、强度高等易切割、易分散、浸渍性好、强度高等4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 课件第四章 模压成型4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能1.什么是模压料的收缩性？由哪几种收缩组成？什么是模压料的收缩性？由哪几种收缩组成？2.简述简述MgO、CaO对对SMC的增稠机理。

的增稠机理3.SMC低收缩添加剂的作用机理是什么？低收缩添加剂的作用机理是什么？作业：作业：课件第四章 模压成型4.3.3 SMC生产工艺生产工艺 4.3.3.1 生产过程生产过程4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺SMC生产工艺流程生产工艺流程树脂糊制备树脂糊制备树脂树脂固化剂固化剂增稠剂增稠剂其它其它低收缩添加剂低收缩添加剂薄膜薄膜粗纱粗纱切割切割沉降沉降浸渍浸渍收卷收卷稠化稠化包装包装填料填料SMC成型机成型机 课件第四章 模压成型（1）树脂糊的制备及上糊操作）树脂糊的制备及上糊操作批混合法批混合法 设备造价低，适合于小批量生产设备造价低，适合于小批量生产4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺将树脂和除增稠剂外的各组分计将树脂和除增稠剂外的各组分计量后先行混合，再通过计量和混量后先行混合，再通过计量和混合泵加入合泵加入MgO增稠剂，保证了增稠剂，保证了每批树脂糊的增稠时间均一每批树脂糊的增稠时间均一优点优点 树脂糊的制备：批混合法和连续计量混合法树脂糊的制备：批混合法和连续计量混合法 课件第四章 模压成型连续混合法连续混合法4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺树脂糊分为两部分单独制备，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合器混合均匀后连续喂入到SMC成型机的上糊区成型机的上糊区树脂糊连续混料装置示意图树脂糊连续混料装置示意图最终混料时间短，上糊时粘最终混料时间短，上糊时粘度比较稳定，不会随存放的度比较稳定，不会随存放的时间而变化，但需用多个盛时间而变化，但需用多个盛器，操作较复杂些器，操作较复杂些课件第四章 模压成型（2）玻纤切割与沉降）玻纤切割与沉降切割切割 用三辊切割机切割用三辊切割机切割沉降沉降 为使切短的纤维均匀地沉降到下薄膜上，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，最后纤维靠可设置打纱器或吹入空气，最后纤维靠自重沉降自重沉降4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺SMC机组用玻璃纤维三辊切割器机组用玻璃纤维三辊切割器1连续玻璃纤维；连续玻璃纤维；2横动杆；横动杆；3支承杆；支承杆；4金属辊；金属辊；5压力辊；压力辊；6刀片；刀片；7压块；压块；8切割辊；切割辊；9金属辊金属辊 课件第四章 模压成型（3）浸渍和压实）浸渍和压实浸渍、脱泡、压实主要靠各种辊及片材自身所浸渍、脱泡、压实主要靠各种辊及片材自身所产生的弯曲、延伸、压缩和揉捏等作用实现产生的弯曲、延伸、压缩和揉捏等作用实现。

4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺常用的有两种结构：常用的有两种结构：a、辊筒环槽压辊式、辊筒环槽压辊式 有多对压辊，压辊的小辊（上辊）为环槽式，而有多对压辊，压辊的小辊（上辊）为环槽式，而且相邻压辊的环槽位置不同，造成片料的反复挤压捏且相邻压辊的环槽位置不同，造成片料的反复挤压捏合，起到浸渍压实的作用合，起到浸渍压实的作用b、弯曲双带式、弯曲双带式 靠两条弯曲的牵引带张力提供压力使片料反靠两条弯曲的牵引带张力提供压力使片料反复弯曲捏合，起到浸渍压实的目的复弯曲捏合，起到浸渍压实的目的课件第四章 模压成型4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺（4）收卷）收卷 当片料通过浸渍压实区后，用当片料通过浸渍压实区后，用收卷装置将其卷成一定质量的卷收卷装置将其卷成一定质量的卷5）熟化与存放）熟化与存放熟化即提高片料的粘度，要求粘度达到模压粘度范围熟化即提高片料的粘度，要求粘度达到模压粘度范围室温熟化：室温熟化：714天；天；40熟化：熟化：2436h存放期限：存放期限：室温室温(15)：3个月个月 23：6个月个月 课件第四章 模压成型4.3.3.2 SMC配方配方考虑因素：考虑因素：三种三种SMC配方：配方：一般型；耐腐蚀型；低收缩型。

一般型；耐腐蚀型；低收缩型4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺制品性能制品性能可模压性可模压性模压时应具有模压时应具有良好的均匀性良好的均匀性和流动性和流动性 课件第四章 模压成型4.3.3.3 工艺参数的确定工艺参数的确定一般参数一般参数幅宽：幅宽：0.451.5m，由设备确定，由设备确定厚度厚度:1.36.4mm纤维：含量纤维：含量2535，长度，长度1250mm聚乙烯薄膜厚度：聚乙烯薄膜厚度：0.05mmSMC单重：单重：34kg/m2树脂糊粘度：树脂糊粘度：1050Pa.S涂敷量：涂敷量：312kg/min4.3.3 SMC的生产工艺的生产工艺 课件第四章 模压成型4.4 模压工艺模压工艺模压成型工艺流程模压成型工艺流程 4.4 模压工艺模压工艺模具预热模具预热脱模剂涂刷脱模剂涂刷料的称量料的称量料预热料预热成预成型成预成型装模装模压制压制脱模脱模后处理后处理打底及辅打底及辅助加工助加工检验检验成品成品压制前准备压制前准备压制压制 课件第四章 模压成型4.4.1 压制前的准备压制前的准备(1)片状模塑料的质量检查片状模塑料的质量检查 压制前应了解料的质量、性能、配方、压制前应了解料的质量、性能、配方、单重、增稠程度等，对质量不好、纤维结团、单重、增稠程度等，对质量不好、纤维结团、浸渍不良、树脂积聚部分的料应去除。

浸渍不良、树脂积聚部分的料应去除4.4.1 压制前的准备压制前的准备(2)剪裁剪裁 按制品结构形状、加料位置、流动性能，按制品结构形状、加料位置、流动性能，决定剪裁要求，片料多裁剪成长方形或圆形，决定剪裁要求，片料多裁剪成长方形或圆形，按制品表面投影面积的按制品表面投影面积的4080%来确定课件第四章 模压成型(3)模压料预热和预成型模压料预热和预成型预热的目的：预热的目的：改善料的工艺性能；提高模压改善料的工艺性能；提高模压料温度，可缩短固化时间，降料温度，可缩短固化时间，降低成型压力，提高产品性能低成型压力，提高产品性能模压料的预热方法：加热板预热、红外线预热、模压料的预热方法：加热板预热、红外线预热、电烘箱预热、远红外预热及高频预热等电烘箱预热、远红外预热及高频预热等4.4.1 压制前的准备压制前的准备温度易于控制、恒定、使温度易于控制、恒定、使用方便，但物料内外受热用方便，但物料内外受热不均，最好应具有热鼓风不均，最好应具有热鼓风系统温度系统温度80100热效率高，物料受热热效率高，物料受热均匀温度均匀温度6080课件第四章 模压成型模压料预成型模压料预成型4.4.1 压制前的准备压制前的准备 将模压料在室温下预先压成与制品相似的将模压料在室温下预先压成与制品相似的形状，然后再进行压制。

形状，然后再进行压制预成型操作可缩短成型周期，提高生产效预成型操作可缩短成型周期，提高生产效率及制品性能率及制品性能课件第四章 模压成型(4)装料量的估算装料量的估算 装料量等于模压料制品的密度乘以体积，再加上装料量等于模压料制品的密度乘以体积，再加上35%的挥发物、毛刺等损耗的挥发物、毛刺等损耗所以，装料量等于制品的重量加上所以，装料量等于制品的重量加上355)脱模剂选用脱模剂选用内、外脱模剂结合使用内、外脱模剂结合使用内脱模剂：内脱模剂：硬脂酸、油酸、石蜡等；硬脂酸、油酸、石蜡等；外脱模剂：外脱模剂：硅酯、硅油等硅酯、硅油等4.4.1 压制前的准备压制前的准备 课件第四章 模压成型4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数压制制度：压制制度：温度制度、压力制度温度制度、压力制度4.4.2.1 温度制度温度制度加温的作用：加温的作用：增加分子热运动和分子间化学反应的能增加分子热运动和分子间化学反应的能力，促使树脂塑化和固化力，促使树脂塑化和固化装模温度装模温度 升温速度升温速度 最高模压温度最高模压温度 恒温时间恒温时间 降温速度降温速度 后固化温度后固化温度4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数 课件第四章 模压成型（1）装模温度）装模温度 一定的装模温度，有利于赶一定的装模温度，有利于赶出低分子物和使物料流动，但此温出低分子物和使物料流动，但此温度不应使物料发生明显的化学变化。

度不应使物料发生明显的化学变化模压料的挥发物含量高，不熔模压料的挥发物含量高，不熔性树脂含量低时，装模温度应较低，性树脂含量低时，装模温度应较低，反之装模温度应较高反之装模温度应较高4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数物料放入模腔时模具的温度物料放入模腔时模具的温度 课件第四章 模压成型（2）升温速度）升温速度 对快速模压不存在升温速度问题，对快速模压不存在升温速度问题，压制温度与装模温度相同压制温度与装模温度相同对慢速模压制品：升温速度对慢速模压制品：升温速度0.52/min 尤其是对于较厚的制品，由于模压料的导热性尤其是对于较厚的制品，由于模压料的导热性能较差，升温过快时，会使固化不均匀，产生内应能较差，升温过快时，会使固化不均匀，产生内应力，甚至可能导致与热源接触部位的物料先固化，力，甚至可能导致与热源接触部位的物料先固化，因而限定内部未固化物流的流动，不能充满模腔，因而限定内部未固化物流的流动，不能充满模腔，造成废品升温过慢降低生产效率造成废品升温过慢降低生产效率4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数由装模温度到由装模温度到最高压制温度最高压制温度的升温速率的升温速率 课件第四章 模压成型（3）最高模压温度）最高模压温度 根据树脂的放热曲线来确定的，看其在什根据树脂的放热曲线来确定的，看其在什么温度下基本完成固化，此温度即模压温度。

么温度下基本完成固化，此温度即模压温度测试方法：差热分析；差示扫描量热仪测试方法：差热分析；差示扫描量热仪4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数（4）保温时间）保温时间目的是使制品完全固化，并消除内应力目的是使制品完全固化，并消除内应力取决于：取决于：反应固化时间反应固化时间(模压料的种类模压料的种类)热量传递的时间热量传递的时间(模压料的种类制品结模压料的种类制品结构尺寸、加热装置的热效率、环境温度构尺寸、加热装置的热效率、环境温度)课件第四章 模压成型（5）后固化处理）后固化处理 一般制品脱模后在烘箱内进行后固化处理，目的一般制品脱模后在烘箱内进行后固化处理，目的是提高制品的固化反应程度是提高制品的固化反应程度后固化温度不可过高，时间不可过长，以免制品后固化温度不可过高，时间不可过长，以免制品热老化，使性能下降热老化，使性能下降4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数酚醛模塑料制品后处理实验酚醛模塑料制品后处理实验 课件第四章 模压成型4.4.2.2 压力制度压力制度 成型压力、加压时机、放气等成型压力、加压时机、放气等（1）成型压力）成型压力取决于：取决于：模压料的种类、质量指标；制品的结构形状尺寸模压料的种类、质量指标；制品的结构形状尺寸4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数 克服模压料的内摩擦及克服模压料的内摩擦及物料与模腔间的外摩擦，使物料与模腔间的外摩擦，使物料充满模腔；克服物料挥物料充满模腔；克服物料挥发物的抵抗力及压紧制品以发物的抵抗力及压紧制品以保证精确的形状和尺寸。

保证精确的形状和尺寸薄壁制品比厚壁制品的成型压力大；薄壁制品比厚壁制品的成型压力大；圆柱型制品比圆锥型制品的成型压力大；圆柱型制品比圆锥型制品的成型压力大；复杂结构制品比简单结构制品的成型压力大；复杂结构制品比简单结构制品的成型压力大；模压料流动方向与模具移动方向相反比相同时的成型压力大模压料流动方向与模具移动方向相反比相同时的成型压力大 课件第四章 模压成型（2）加压时机）加压时机 合理选用加压时机是保证产品质量的关键之一合理选用加压时机是保证产品质量的关键之一快速模压工艺不存在加压时机问题快速模压工艺不存在加压时机问题 对普通模压，加压过早，树脂反应程度低，对普通模压，加压过早，树脂反应程度低，分子量小，容易造成树脂与纤维离析；加压过分子量小，容易造成树脂与纤维离析；加压过晚，树脂反应程度过高，分子量急剧增大，粘晚，树脂反应程度过高，分子量急剧增大，粘度过大，流动性差，不易充满模腔度过大，流动性差，不易充满模腔最佳加压时机应在树脂激烈反应最佳加压时机应在树脂激烈反应(放出大量气体放出大量气体)之前之前 4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数 课件第四章 模压成型a、凭经验，树脂开始拉丝时即为加压时机；、凭经验，树脂开始拉丝时即为加压时机；b、根据温度指示，接近树脂凝胶温度时进行加压、根据温度指示，接近树脂凝胶温度时进行加压(凝凝胶温度可用胶温度可用DSC测定，即差示扫描量热仪确定测定，即差示扫描量热仪确定)；c、按树脂固化反应时气体释放量确立加压时机、按树脂固化反应时气体释放量确立加压时机4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数确定方法：确定方法：课件第四章 模压成型（3）放气充模）放气充模(适用于快速模压成型适用于快速模压成型)由于在压制过程中会产生大量的挥发性气体，特由于在压制过程中会产生大量的挥发性气体，特别在快速模压制品工艺中，如不采取适当的放气措施，别在快速模压制品工艺中，如不采取适当的放气措施，会使制品产生气泡，分层等缺陷。

会使制品产生气泡，分层等缺陷在快速压制工艺中都必须采取放气措施即压力在快速压制工艺中都必须采取放气措施即压力上升到一定值后，随即卸压抬模放气，再次加压、放上升到一定值后，随即卸压抬模放气，再次加压、放气，反复几次气，反复几次4.4.2 模压工艺参数模压工艺参数。