片状模塑料(SMC)(谷风技术)

片状模塑料（SMC）

SMC 是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料。主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。它在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺。SMC具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。

一、种类

（一）按增强材料(玻璃纤维等)分布情况分类

1、玻璃纤维随机(无规则)分布称为SMC-R；

2、不连续的玻璃纤维单方向布置称为SMC-D；

3、连续玻璃纤维单方向布置称为SMC-C；

4、连续玻璃纤维与短切玻璃纤维混合布置：SMC-C/R、SMC-D/R和SMC-X。其中SMC-X是利用纤维缠绕机先将连续玻璃纤维交叉呈“X”形布置(类似于XMC)，然后在“X”形布置层上铺上无规则的短切纤维。

（二）按SMC性能进行分类

1、高强度片状模塑料HMC，它不含填料，玻璃纤维含量高达65%(质量比)或47%(体积比)左右，因其制品的强度高而得名；

2、结构高强模塑料XMC，它使用缠绕机将无捻粗纱排列呈15~20角交叉布置而成的片状模塑料，系非连续性生产的；

3、高填料模塑料FMC，其填料含量高达50%(质量比)或38%(体积比)采用长约12mm 的短切无捻粗纱，系不连续生产的；

4、厚层模塑料TMC(Thick Mould Compound)，采用长玻纤原丝，其他成分同SMC，但片材较厚。

（三）按基体树脂的种类分类

1、不饱和聚脂树脂的SMC

2、酚醛树脂的SMC

3、环氧树脂的SMC

4、乙烯基脂树脂的SMC

（四）、按制品的收缩率大小分类

1、通用型

2、低收缩率型

3、无收缩型

二、原材料

用于制备SMC的原材料有树脂、固化剂、填料、增稠剂、脱模剂、色浆和低收缩剂以及纤维增强材料等。

（一）树脂

适合于制备SMC的树脂有不饱和聚脂(占主导地位)、乙烯基脂树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。

1、不饱和聚脂树脂

适合于SMC的不饱和聚脂的品种很多，可按照制品的使用要求选择树脂，其代表性树脂配方、性能如下：

（1）要求制品具有A级精度的间苯型聚脂SMC，这种树脂配方和性能见表（7—14）和表（7—15）。

（2）韧性SMC

对于要求耐冲击强度高的制品，如汽车部件、保险杠、转动轴、弹簧等，需要用韧性SMC，其代表树脂配方和性能见表（7—17）和表（7—18）。

（3）低密度、高强度的SMC

对于要求轻质高强的制品,如汽车顶篷等,需要密度小而强度高的SMC来制作。在这种SMC的配方中，特别是含有空心玻璃微珠，此微珠的密度为0.46g/cm,直径为10～100цm，其加入量约为树脂质量的20%。它与铝合金强度相比见表（7—19）。

（4）低收缩率的SMC

有关低收缩率SMC的配方中必须加入低收缩剂，其典型配方见表（7—20）。

（5）通用型SMC

通用型SMC配方与BMC配方的基本成分大致相同见表（7—21）。

（6）结构型SMC

对制品强度要求较高的要采用结构型SMC，其代表性配方见表（7—22）。

（7）高强度型SMC(HMC)

这种高强度型SMC的组成特点是树脂的浸渍性好,玻纤的质量特别高,大约是树脂质量的2倍左右。

2、乙烯基脂树脂

乙烯基脂树脂作为SMC的树脂基体，其用法与聚脂树脂相同，但要求制成尚需要在增稠方面下工夫，通常采用下列措施：用互穿聚合物网络IPN增稠；引入反应物增稠；用金属盐增稠。

3、酚醛树脂

酚醛树脂具有耐温耐腐蚀、机械程度高、容易控制等优点。

（二）引发剂

不饱和聚脂的SMC所选用的引发剂一直采用有机过氧化物。在选用时应注意以下几点：

①反应性，考虑到成型周期；

②流动性，考虑到复杂制品在模具充满模腔的情况；

③贮存期，注意到贮存期内质量的稳定性；

④物理-机械性能，这些性能必须满足制品的使用要求；

⑤表现质量：光泽、色泽等；

⑥残留苯乙烯含量，涉及到固化效率问题。

（三）增稠剂

在树脂选用时，必须考虑到它成型适应性，在配方中既要满足强度和耐腐蚀性，又要注意浸渍和流动问题，为了避免流动性过大，树脂的增稠是至关重要的。

（四）低收缩剂

在热固性成型材料中，不饱和聚脂树脂的固化收缩量大，体积收缩率约7%~8%，固化收缩使模制品的尺寸精度低，使制品产生凹凸不平，翘曲等毛病。因此，要制造不饱和聚脂SMC，必须选用低收缩剂。