复合材料成型工艺与设备3模压成型.ppt

a、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(凝胶温度可用DSC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 确定方法： * （3）放气充模(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。 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、放气，反复几次。 * * 3.3.2.4 低收缩添加剂 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。 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 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塑作用，降低了树脂体系的强度。 * （1）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。 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。 * 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。 * 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 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 * （2）低收缩添加剂的选择 常见的低收缩添加剂： 聚氯乙稀 PVC；聚苯乙烯 PS ； 聚乙烯 PE；氯乙烯－醋酸乙烯共聚物 PVAc 低收缩剂的种类、用量与线收缩率的关系 1－氯醋共聚物；2－聚苯乙烯；3－聚乙烯 添加量（重量份） 15 20 25 30 线收缩率 0.25 0.20 0.16 0.01 3 1 2 * 3.3.2.5 无机填料 属惰性物质 作用： 1、降低材料成本； 2、改善制品性能。 缺点： 随填料加入量增加，树脂糊粘度增大，导致配料和浸渍作业困难，密度增大。 * （1）填料的类型 硅酸盐类： 石棉、滑石粉、瓷土、氧化硅、硅藻土、火山灰、粉煤灰、玻璃微球等。 碳酸盐类： 轻质碳酸钙、重质碳酸钙。 硫酸盐类： 硫酸钡、硫酸钙。 氧化物类： 氧化铝粉、钛白粉等。 * （2）填料的性能及选择 性能指标： 细度、油吸附量、触变性。 细度： 粒径要求小于120μm（120目）。 88μm（170目，水泥细度） 60μm（200目） 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： 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。 轻钙 3μ 油吸附量 55～58％ 重钙 60μ 12％ 重钙 44μ 15％ * 触变性： 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。 不宜选用触变效应高的填料,（易使树脂、纤维分离）。 综上，选择填料时应考虑： （1）比重低 ; （2）吸油值低; （3）不易腐蚀; （4）成本低; （5）易分散，不要求均一粒径; （6）无杂质，色泽洁白； （7）满足制品性能要求。 * 经常选用的有： 碳酸钙 ＋ 瓷土 吸油值低，流动性差 流动性好，不易染色 石棉，滑石粉 —— 流动性好，吸油值高。 * 3.3.2.6 内脱模剂 SMC成型工艺中，必须采用内脱模剂。 内脱模机理： 常用的内脱模剂： 硬脂酸 硬酯酸锌 硬酯酸钙 硬酯酸镁 熔点： 70℃ 133℃ 150℃ 145℃ 用量： 树脂量的1～3％ 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，阻止粘着