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【科普】片狀模塑料(SMC)與片狀模塑料(BMC)

2021-04-25 09:45:31 來源:玻纖情報網 閱讀量:14876 評論
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導讀:隨著需求的提升,SMC及BMC的應用領域也在不斷拓展。情報君通過查閱相關文獻及標準資料,對二者的定義、配方組成及其區別。

  【塑料機械網 技術學堂片狀模塑料( Sheet molding compound,縮寫SMC)是一種由可增稠樹脂、短切(和/或連續的)玻璃纖維增強材料、填料、助劑等材料組成,上下兩面覆蓋承載薄膜的片狀復合物。在不飽和聚酯樹脂中加入增稠劑、無機填料、引發劑、添加劑和顏料等組分配制成樹脂混合物,浸漬短切纖維或氈片,上下兩面覆蓋PE薄膜,經增稠后制得薄片狀模塑料。
 
  團狀模塑料(bulk moulding compound,縮寫BMC)是由一種由短切玻璃纖維、不飽和樹脂、填料碳酸鈣以及各種添加劑經充分混合而成的。它在熱固性塑料中混合了各種惰性填料、纖維增強材料、催化劑、穩定劑和顏料,形成一種用于壓塑或注塑的膠粘“油灰狀”復合材料。

 

       左:SMC;右:BMC

  配方組成及其區別
 
  不管是片狀模塑料還是團狀模塑料,其原材料主要包括以下內容:不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、填料、增強材料、固化劑、脫模劑、增稠劑、著色劑以及其他各種可能用到的微量助劑。常規SMC/BMC配方組成如下表:


 

  雖然SMC與BMC的原材料大致相同,但二者在玻璃纖維使用上存在差異。SMC中玻璃纖維增強材料一般占比最高可達30%,纖維長度通常為25~50mm。而BMC中玻璃纖維增強材料一般占比為10%~30%,纖維長度通常為6~ 24mm。
 
  二者相較而言,SMC中所用玻纖長度比BMC中所用玻纖長度更長因此二者在性能上有些差異。一般而言,SMC的強度高于BMC。
 

 
  材料特性
 
  3.1 SMC
 
  一般情況下對制品的力學性能包括拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度等要求較高、制品體表面積較大、制品輕量化要求較高的時候會選擇SMC的制作工藝。SMC特性如下:
 
  ●質輕高強
 
  相同體積的材料,SMC比鋼、鋁等輕,其相對密度一般為1.3~2.0g/cm3,只有普通鋼的1/4~1/6,比鋁合金還輕1/3。可實現輕量化目標,且具有良好的抗沖吸能性,具有很高的拉伸強度、彎曲強度和沖擊韌性。
 
  ●集成化程度高,設計自由度大
 
  SMC材料的流動特性及成型工藝決定了諸多零部件可實現一次性成型,可減少模具、工裝的數量及焊接、組裝等工 序,從而顯著降低成本,可實現低產量部件的低成本動作。
 
  ●耐腐蝕性強
 
  SMC材料本身是耐腐蝕材料,因此它不需要為了防腐和提高黏接性能而進行磷化處理。與金屬相比,SMC板的應用可降低成本,節約能源。
 
  ●優異的耐熱性和可涂裝性
 
  SMC制品具有良好的耐熱性能。SMC制品脫模后能在-50~200℃內保持尺寸的穩定性。優異的耐熱性能滿足在汽車零部件上的使用。SMC材料是適合鋼板噴涂技術的材料。SMC具有和鋼相似的熱膨脹系數和耐熱性,經過噴涂的SMC制品可以在與鋼材相同的烘房溫度下進行涂層的固化。
 
  ●模壓工藝簡便
 
  SMC的成型,目前主要采用金屬對模的壓制成型法。其工藝過程較簡單,將適合要求的SMC片材剪裁成所需的形狀和確定加入層數,揭去兩面的保護薄膜,按一定要求疊合,并放置在模具的適當位置上,即可按規定的工藝參數加溫加壓成型。
 
  3.2 BMC
 
  一般情況下對于經濟成本要求控制過高,而對于機械強度要求相對于SMC要求較低的情況下;制品對電性能、阻燃性能要求較高的情況下;制品對外觀光澤度和收縮率要求較高同時制品本身體表面積不大的情況下,人們通常會選擇BMC的制作工藝。BMC具體特性如下:
 
  ●尺寸穩定性
 
  BMC的線膨脹系數比一般的熱塑性塑料小,因而使得BMC具有很高的尺寸穩定性和尺寸精度。
 
  ●耐水和溶劑性佳
 
  BMC對水、乙醇、脂肪烴、油脂、油具有良好的耐腐蝕性,同時BMC(DMC)吸水率低,浸泡一天后絕緣性能仍然很好。
 
  ●高耐熱性
 
  BMC的熱變形溫度HDT為200~280℃,可長期在130℃溫度下使用。
 
  ●耐老化性
 
  BMC的耐老化性能很好,在室內可用15~20年,戶外暴曬10年后其強度保持率在60%以上。
 
  ●電性能突出
 
  BMC的耐電弧性更突出,可以達到190s左右。
 
 
  應用領域
 
左:SMC前保險杠裝飾板;右:BMC井蓋
 
  綜上所述,隨著需求的提升,SMC及BMC的應用領域也在不斷拓展。情報君通過查閱相關文獻及標準資料,對二者的定義、配方組成及其區別、材料特性、應用領域等進行了梳理。資料豐富,我們也做出了一些篩選,僅供大家參考。
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