復合材料模壓制品所用的模壓料模壓料的制備方法

原材料：（1）合成樹脂 復合材料模壓制品所用的模壓料要求合成樹脂具有：對增強材料有良好的浸潤性能，以便在合成樹脂和增強材料界面上形成良好的粘結；有適當的粘度和良好的流動性，在壓制條件下能夠和增強材料一道均勻地充滿整個模腔；在壓制條件下具有適宜的固化速度，并且固化過程中不產生副產物或副產物少，體積收縮率小；能夠滿足模壓制品特定的性能要求。按以上的選材要求，常用的合成樹脂有：不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基樹脂、呋喃樹脂、有機硅樹脂、聚丁二烯樹脂、烯丙基酯、三聚氰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。為使模壓制品達到特定的性能指標，在選定樹脂品種和牌號后，還應選擇相應的輔助材料、填料和顏料。
（2）增強材料 模壓料中常用的增強材料主要有玻璃纖維開刀絲、無捻粗紗、有捻粗紗、連續玻璃纖維束、玻璃纖維布、玻璃纖維氈等，也有少量特種制品選用石棉氈、石棉織物（布）和石棉紙以及高硅氧纖維、碳纖維、有機纖維（如芳綸纖維、尼龍纖維等）和天然纖維（如亞麻布、棉布、煮煉布、不煮煉布等）等品種。有時也采用兩種或兩種以上纖維混雜料作增強材料。
（3）輔助材料 一般包括固化劑（引發劑）、促進劑、稀釋劑、表面處理劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑（顏料）和填料等輔助材料。
2、模壓料的制備
以玻璃纖維（或玻璃布）浸漬樹脂制成的模壓料為例，其生產工藝可分為預混法和預浸法兩種。
（1）預混法 先將玻璃纖維切割成30～50mm的短切纖維，經蓬松后在捏合機中與樹脂膠液充分捏合至樹脂完全浸潤玻璃纖維，再經烘干（晾干）至適當粘度即可。其特點是纖維松散無定向，生產量大，用此法生產的模壓料比容大，流動性好，但在制備過程中纖維強度損失較大。
（2）預浸法 纖維預浸法是將整束連續玻璃纖維（或布）經過浸膠、烘干、切短而成。其特點是纖維成束狀，比較緊密，制備模壓料的過程中纖維強度損失較小，但模壓料的流動性及料束之間的相容性稍差。
smc、bmc、hmc、xmc、tmc及zmc生產技術
片狀模壓料（sheet molding compound, smc）是由樹脂糊浸漬纖維或短切纖維氈，兩邊覆蓋聚乙烯薄膜而制成的一類片狀模壓料，屬于預浸氈料范圍。是目前國際上應用最廣泛的成型材料之一。
smc是用不飽和聚酯樹脂、增稠劑、引發劑、交聯劑、低收縮添加劑、填料、內脫模劑和著色劑等混合成樹脂糊浸漬短切纖維粗紗或玻璃纖維氈，并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來形成的片狀模壓料。smc作為一種發展迅猛的新型模壓料，具有許多特點：重現性好，不受操作者和外界條件的影響；操作處理方便；操作環境清潔、衛生，改善了勞動條件；流動性好，可成型異形制品；模壓工藝對溫度和壓力要求不高，可變范圍大，可大幅度降低設備和模具費用；纖維長度40～50mm，質量均勻性好，適宜于壓制截面變化不大的大型薄壁制品；所得制品表面光潔度高，采用低收縮添加劑后，表面質量更為理想；生產效率高，成型周期短，易于實現全自動機械化操作，生產成本相對較低。
smc作為一種新型材料，根據具體用途和要求的不同又發展出一系列新品種，如bmc、tmc、hnc、xmc等。團狀模壓料（bulk molding compound, bmc） 其組成與smc極為相似，是一種改進型的預混團狀模壓料，可用于模壓和擠出成型。兩者的區別僅在于材料形態和制作工藝上。bmc中纖維含量較低，纖維長度較短，約6～18mm，填料含料較大，因而bmc制品的強度比smc制品的強度低，bmc比較適合于壓制小型制品，而smc適合于大型薄壁制品。厚片狀模壓料（thick molding compound, tmc） 其組成和制作與smc相似，厚達50mm。由于tmc厚度大，玻璃纖維能隨機分布，改善了樹脂對玻璃纖維的浸潤性。此外，該材料還可以采用注射和傳遞成型。高強度模壓料（hight molding compound, hmc） 和高強度片狀模壓料xmc主要用于制造汽車部件。hmc中不加或少加填料，采用短切玻璃纖維，纖維含量為65%左右，玻璃纖維定向分布，具有極好的流動性和成型表面，其制品強度約是smc制品強度的3倍。xmc用定向連續纖維，纖維含量達70%～80%，不含填料。zmc zmc是一種模塑成型技術，zmc三個字母并無實際含義，而是包含模塑料、注射模塑機械和模具三種含義。zmc制品既保持了較高的強度指標，又具有優良的外觀和很高的生產效率，綜合了smc和bmc的優點，獲得了較快的發展。