低密度SMC的制作工藝及性能探究

1、低密度SMC的制作工藝及性能探究1前言 汽車領(lǐng)域現(xiàn)在已經(jīng)成為SMC 的主要目標(biāo)市場。國內(nèi)各型卡車也都已經(jīng)采用并在逐步擴大SMC部件的使用量，而新設(shè)計的家用/商用轎車也正在考慮使用 SMC 部件。這對 SMC 的發(fā)展有著極大的促進作用。但同時，節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今世界的主流。汽車作為深入人們生活方方面面的交通工具，不可避免的被納入到了這個洪流之中。于是，保持部件強度的同時盡可能的降低車身重量的要求被提了出來。因此，如何行之有效的降低SMC的密度就成了一個當(dāng)務(wù)之急的任務(wù)。2原理SMC 是由不飽和聚酯樹脂、填料和玻纖的混合物組成的。這里面樹脂和玻纖的密度已經(jīng)基本固定，沒有太多可變的余地。相反，填料由于選

2、材廣泛，比重跨越范圍大，因此成為降低SMC密度的首選。從歐洲和美國的經(jīng)驗來看，空心玻璃微珠的使用能夠有效降低SMC體系的比重，成為不二的選擇。本文探究了在使用空心玻璃微珠與DSM低波紋體系和用于A級表面體系的樹脂配合下低密度SMC的制作工藝和性能表現(xiàn)。3原材料選擇 3.1 樹脂體系的選擇 樹脂體系我們選擇了如下兩個體系: (1)P17-902/H870-901體系 該體系具有良好的低收縮和力學(xué)性能，并且對填料體系進行了優(yōu)化。 (2)P18-03/H892-02體系 低粘度、低收縮、高光亮體系 32 玻璃微珠的選擇 由于玻璃微珠為空心結(jié)構(gòu)，而模壓過程是一個高溫高壓的過程，因此玻璃微珠必須具備足夠

3、的抗壓強度來防止破損。我們選擇了具有高抗壓強度的3M S60HS，其抗壓強度達(dá)到了18000 psi。4低密度SMC工藝過程設(shè)計為了保護玻璃微珠的空心結(jié)構(gòu)，必須對SMC 的各個過程進行優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化后的工藝過程如下： 以上工藝過程中，可以比較有效的保證所有填料的均勻分散和玻璃微珠不被剪切力損壞。至于分散的轉(zhuǎn)速，依據(jù)不同機器的不同分散效率而定，通常情況下，800轉(zhuǎn)以上可算高速。同時，在SMC 浸潤段的壓力也不宜過高，介于3-4Bar即可。5配方設(shè)計 雖然理論上玻璃微珠具有較普通填料小的表面積，對樹脂的浸潤要求很低，但通過粘度測試對比，我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)玻璃微珠對體系粘度的影響較大。因此我們使用一些工藝性

4、助劑來進行改善。6實驗數(shù)據(jù) SMC片材經(jīng)過一段時間的熟化后進行壓制,我們對最終制品測定了以下幾個項目: (1)表面質(zhì)量測定 (2)常規(guī)力學(xué)性能 (3)耐熱性測試 從測試結(jié)果來看，玻璃微珠對A級表面體系的影響更大。對于低波紋體系基本與正常密度的SMC制品一致。這應(yīng)該與空心玻璃微珠粒徑過大有關(guān)。63 耐熱性測試 耐熱性測試的主要目的是考察低密度體系熱強度的變化。 熱強度保留率 150，190 100小時彎曲強度保留率。對比了普通SMC配方和低密度SMC的熱彎曲強度保留情況。 經(jīng)過測試，低密度SMC的彎曲強度保留率大概在80%左右。 總的看來添加玻璃微珠后體系熱強度保留率要高于普通SMC。7結(jié)論 DSM的P17-902/H892-02非常適合低波紋/低密度SMC 體系；對于A