第4章模压成型优秀PPT.ppt

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1、第4章模压成型现在学习的是第1页，共96页 课件4.1 概概述述第四章 模压成型模压工艺利用树脂固化反应中各模压工艺利用树脂固化反应中各阶段的特性实现制品成型阶段的特性实现制品成型“粘流阶段粘流阶段”：当模压料在模具内被加热到一定的：当模压料在模具内被加热到一定的温度时，树脂受热熔化成为粘流状态，在压力作用温度时，树脂受热熔化成为粘流状态，在压力作用下粘裹着纤维一道流动，直至充满模腔。下粘裹着纤维一道流动，直至充满模腔。“硬固阶段硬固阶段”：继续提高温度，树脂发生交联，分：继续提高温度，树脂发生交联，分子量增大，流动性很快降低，表现为一定的弹性，子量增大，流动性很快降低，表现为一定的弹性，最后

2、失去流动性，树脂成为不溶不熔的体型结构。最后失去流动性，树脂成为不溶不熔的体型结构。现在学习的是第2页，共96页 课件4.1 概概述述第四章 模压成型 有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，价格低廉，容易实现机表面光洁，可以有两个精制表面，价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。压模的设计与制造较复杂，初次投资压模的设计与制造较复

3、杂，初次投资较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。制备中、小型玻璃钢制品。现在学习的是第3页，共96页 课件第四章 模压成型模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：（1）纤维料模压法）纤维料模压法 树脂预混或预浸纤维模压料，树脂预混或预浸纤维模压料，然后模压成型制品。然后模压成型制品。（2）织物模压）织物模压 将将预预先先织织成成所所需需形形状状的的两两向向、三三向向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。或多向织物经树脂浸渍后进行模压。质质量量稳稳定定，但但成成本本高高，适适用用于于有有特特殊殊

4、性能要求的制品。性能要求的制品。4.1 概概述述主要用于制备高强主要用于制备高强度异形制品或具有度异形制品或具有耐腐蚀、耐热等特耐腐蚀、耐热等特殊性能的制品殊性能的制品现在学习的是第4页，共96页 课件第四章 模压成型（3）层压模压）层压模压 将将预预先先浸浸渍渍好好树树脂脂的的玻玻纤纤布布或或毡毡，剪剪成成所所需需形形状状，经经叠叠层层放放入入模模具具进进行行模模压压。适适于于成成型型薄薄壁壁制制品品，或形状简单而有特殊要求的制品。，或形状简单而有特殊要求的制品。（4）SMC模压模压 将将SMC片片材材(Sheet Molding Compound,片片状状模模塑塑料料)，经剪裁，铺层，然后

5、进行模压。，经剪裁，铺层，然后进行模压。适适合合于于大大型型制制品品的的加加工工(例例汽汽车车外外壳壳，浴浴缸缸等等)，此此工工艺艺方方法先进，发展迅速。法先进，发展迅速。4.1 概概述述 不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材形成的片状模压成型材料。料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。使用时除去薄膜，按尺寸裁

6、剪，然后进行模压成型。现在学习的是第5页，共96页 课件第四章 模压成型（5）碎布料模压）碎布料模压 将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。（6）缠绕模压）缠绕模压 将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。行模压。适于有特殊要求的制品及管材。4.1 概概述述现在学习的是第6页，共96页 课件第四章 模压成型（7）预成型坯模压）预成型坯模压 先先将将短短切切纤纤维维制制成成制制品品形形状状的的预预成成型型坯坯，置

7、置入模具，加入树脂后进行模压。入模具，加入树脂后进行模压。适适于于制制造造大大型型、高高强强、异异形形、深深度度较较大大、壁壁厚均一的制品厚均一的制品（8）定向铺设模压）定向铺设模压将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。适于成型单向强度要求高的制品。适于成型单向强度要求高的制品。4.1 概概述述现在学习的是第7页，共96页 课件第四章 模压成型4.2 模压料模压料 （短纤维模压料）（短纤维模压料）4.2.1 原料原料短纤维增强材料短纤维增强材料 应用最多的是玻璃纤维应用最多的是玻璃纤维纤维长度纤维长度3050mm含量含量5060%(质量比质量比)树

8、脂基体材料树脂基体材料 应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂辅助材料辅助材料 4.2.1 原原料料改善模压料的工艺性，满足制品的特改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。殊性能要求。现在学习的是第8页，共96页 课件第四章 模压成型树脂基体材料树脂基体材料 有良好的流动特性，在室温常压下处于固体或有良好的流动特性，在室温常压下处于固体或半固体状态半固体状态(不沾手不沾手)，在压制条件下具有一定的流动，在压制条件下具有一定的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适宜的固化速性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率小，工艺性好度，在

9、固化时副产物少，体积收缩率小，工艺性好(如粘度易调，与各种溶剂互溶性好，易脱模等如粘度易调，与各种溶剂互溶性好，易脱模等)；满足模压制品特定的性能要求。满足模压制品特定的性能要求。4.2.1 原原料料现在学习的是第9页，共96页 课件第四章 模压成型辅助材料辅助材料 4.2.1 原原料料 改善模压料的工艺性，满足制改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。品的特殊性能要求。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂稀释剂用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。玻璃纤维表面处理剂

10、玻璃纤维表面处理剂用于改进树脂与增强材料的粘结及其界面状用于改进树脂与增强材料的粘结及其界面状态。态。脱模剂脱模剂分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸(盐盐)、硅脂等，、硅脂等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入树脂内，如在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入树脂内，如镁酚醛树脂中加入镁酚醛树脂中加入3%3.5%重量的油酸重量的油酸(以苯酚为基准以苯酚为基准)等。等。现在学习的是第10页，共96页 课件第四章 模压成型 纤维强度损失较大；比容大，模压时装模困难，纤维强度损失较大；比容大，模压时装模困难，模具需设计较大的装料室并需采用多

11、次预压程序合模具需设计较大的装料室并需采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。模，劳动条件欠佳。4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制 优点：优点：短纤维模压料呈混乱状态，纤维无一定短纤维模压料呈混乱状态，纤维无一定方向。模压时流动性好，适宜制造形状复杂方向。模压时流动性好，适宜制造形状复杂的小型制品。的小型制品。缺点：缺点：现在学习的是第11页，共96页 课件第四章 模压成型工艺流程：工艺流程：树脂调配树脂调配 玻璃纤维玻璃纤维热处理热处理切割切割 蓬松蓬松混合混合撕松撕松烘干烘干模压料模压料4.2.2 模模压压料料的的制

12、制备备及及质质量量控控制制4.2.2.1 短纤维模压料的制备短纤维模压料的制备可采用手工预混法或机械预混法。可采用手工预混法或机械预混法。预混法预混法现在学习的是第12页，共96页 课件第四章 模压成型生产步骤：生产步骤：以镁酚醛为例以镁酚醛为例设设 备：备：主要有纤维切割机、捏合机、撕松机主要有纤维切割机、捏合机、撕松机 4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制(1)玻璃纤维在玻璃纤维在180下干燥处理下干燥处理4060min；(2)将烘干后的纤维切成将烘干后的纤维切成3050mm长度并使之疏松；长度并使之疏松；(3)按树脂配方配成胶液，用工业酒精调配胶液密度按树脂配方配成胶

13、液，用工业酒精调配胶液密度1.0g/cm3左右；左右；(4)按纤维按纤维:树脂树脂=55:45(质量比质量比)的比例将树脂溶液和短切纤的比例将树脂溶液和短切纤维充分混合；维充分混合；(5)捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；(6)撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；(7)预混料经自然晾置后，在预混料经自然晾置后，在80烘房中烘烘房中烘2030min，进一步，进一步驱除水分和挥发物；驱除水分和挥发物；(8)将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。现在学习的是第13页，共96页 课件第四

14、章 模压成型预浸法预浸法 4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制粗纱准备粗纱准备 热处理热处理 浸胶浸胶 烘干烘干 切割切割 存放存放 树脂调配树脂调配 浸毡法浸毡法 纱线准备纱线准备 撕松撕松 烘干烘干 切割切割 撒毡撒毡 树脂调配树脂调配 复合复合 浸胶浸胶 成品成品 将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖再使夹层通将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈硬毡状，使用方便，纤过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中纤维的伸展性较好，适用于形状简单、厚

15、度维强度损失稍小，模压料中纤维的伸展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤变化不大的薄壁大型模压制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。维的均匀快速渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特点：将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特点：纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损失较小，纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损失较小，模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。现在学习的是第14页，共96

16、页 课件第四章 模压成型4.2.2.2 短纤维模压料的质量控制短纤维模压料的质量控制指标：指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。几种典型模压料的质量指标几种典型模压料的质量指标 4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制模压料类型模压料类型指标指标树脂含量树脂含量%挥发物含量挥发物含量%不溶性树脂含量不溶性树脂含量%机械法机械法镁酚醛镁酚醛/玻璃纤维玻璃纤维氨酚醛氨酚醛/玻璃纤维玻璃纤维405040423.52451015手工法手工法氨酚醛料氨酚醛料355(玻璃玻璃)404(高硅氧高硅氧)4320现在学习的是第15页，共96页 课件第四

17、章 模压成型影响模压料质量的主要因素影响模压料质量的主要因素1）树脂溶液粘度）树脂溶液粘度 降低胶液粘度降低胶液粘度有利于树脂对纤维浸渍，并可有利于树脂对纤维浸渍，并可减少捏合过程的纤维强度损失。减少捏合过程的纤维强度损失。粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，影粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，影响树脂对纤维的粘结。响树脂对纤维的粘结。4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制密度作为粘度控制指标密度作为粘度控制指标酚醛预混料树脂胶液密度：酚醛预混料树脂胶液密度：1.001.025g/cm3现在学习的是第16页，共96页 课件第四章 模压成型 2）纤维长度）纤维长度 过长过

18、长 结团、不利于捏合结团、不利于捏合 过短过短 影响强度影响强度 机械预混机械预混 2040 mm 手工预混手工预混 3050 mm 3）浸渍时间（捏合时间）浸渍时间（捏合时间）确保纤维均匀浸透前提下，尽可能缩短浸渍确保纤维均匀浸透前提下，尽可能缩短浸渍时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大，且溶时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大，且溶剂挥发过多增加撕松困难。剂挥发过多增加撕松困难。4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制现在学习的是第17页，共96页 课件第四章 模压成型4）烘干条件）烘干条件 烘干温度与时间是控制挥发物含量与不溶性树烘干温度与时间是控制挥发物含量与不溶性树脂

19、含量的主要因素。脂含量的主要因素。快速固化酚醛预混料：快速固化酚醛预混料：80，2030min 慢速固化酚醛预混料：慢速固化酚醛预混料：80，5070min 环氧酚醛预混料：环氧酚醛预混料：80，2040min 5）其它）其它 捏捏合合机机结结构构形形式式、撕撕松松机机结结构构形形式式、转转速速等等对对质质量控制也有影响。量控制也有影响。作业：作业：1、简述短纤维模压料制备工艺流程。、简述短纤维模压料制备工艺流程。2、简述树脂溶液粘度对短纤维模压料质量的影响。、简述树脂溶液粘度对短纤维模压料质量的影响。4.2.2 模模压压料料的的制制备备及及质质量量控控制制现在学习的是第18页，共96页 课件

20、第四章 模压成型4.2.3 模压料的工艺性及其影响因素模压料的工艺性及其影响因素 模压料的工艺性：流动性、收缩率、压缩性。模压料的工艺性：流动性、收缩率、压缩性。4.2.3.1 模压料的流动性模压料的流动性 在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。流流动动性性好好，可可选选用用较较低低成成型型温温度度、压压力力，较较容容易易成成型复杂制品。型复杂制品。流流动动性性过过大大，会会导导致致树树脂脂流流失失或或纤纤维维局局部部聚聚集集，制制品性能下降。品性能下降。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第19页，共96页 课件第

21、四章 模压成型 流流动动性性差差，需需选选用用较较高高成成型型温温度度、压压力力，不不易易成型复杂制品。成型复杂制品。流流动动性性过过小小，物物料料不不能能充充满满模模腔腔或或局局部部缺缺料料，无无法成型。法成型。热热塑塑性性聚聚合合物物，其其流流动动性性控控制制较较简简单单，温温度度升升高高即即可可达达到到粘粘流流状状态态，使使物物料料充充满满模模具具，冷冷却却后后即即失去流动性，制品定型。失去流动性，制品定型。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第20页，共96页 课件第四章 模压成型热固性聚合物热固性聚合物4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影

22、影响响因因素素温度：温度：加热一方面使物料熔融粘度降低，在压力作用下产生加热一方面使物料熔融粘度降低，在压力作用下产生流动；另一方面活性基团发生交联反应，粘度升高达到无限流动；另一方面活性基团发生交联反应，粘度升高达到无限大。大。压力：压力：加压一方面使物料流动产生剪切变形，大分子链发生局部加压一方面使物料流动产生剪切变形，大分子链发生局部取向及触变效应等导致聚合物粘度降低；另一方面，剪切作用增取向及触变效应等导致聚合物粘度降低；另一方面，剪切作用增加了活性分子间的碰撞机会，降低了反应活化能使交联反应速度加了活性分子间的碰撞机会，降低了反应活化能使交联反应速度增快，熔体粘度随之增大。大多数交联

23、反应是放热反应，系统温增快，熔体粘度随之增大。大多数交联反应是放热反应，系统温度的升高加速了交联固化过程，导致粘度更迅速增大。度的升高加速了交联固化过程，导致粘度更迅速增大。现在学习的是第21页，共96页 课件第四章 模压成型流动性流动性f（，T，t）（热固性树脂）（热固性树脂）剪切速率剪切速率;T温度温度;t时间时间成型压力成型压力 剪切速率剪切速率，流动性，流动性 原因：压压力力增增加加时时，可可提提高高聚聚合合物物剪剪切切变变形形和和剪剪切切速速率率，使使大大分分子子链链局局部部取取向向，以以及及部部分分分分子子链链断断裂裂，分分子子量量减减小小等等因因素素导导致致流流动动性性增增加。加

24、。（1）压力的影响）压力的影响4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第22页，共96页 课件第四章 模压成型（2）温度的影响）温度的影响在较低温度范围内在较低温度范围内T 流动性流动性 温度继续升高温度继续升高 流动性流动性原因：原因：温度对流动性的影响有极值点温度对流动性的影响有极值点4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素 温度升高时，分子链活动能力增加，体积膨胀，分子间作温度升高时，分子链活动能力增加，体积膨胀，分子间作用力减小，流动性增加。温度继续升高，聚合物交联反应加快，用力减小，流动性增加。温度继续升高，聚合物交联反应加快，占居

25、主导地位，流动性下降。占居主导地位，流动性下降。现在学习的是第23页，共96页 课件第四章 模压成型温度对热固性聚合物流动性的综合影响温度对热固性聚合物流动性的综合影响4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素 在在Tk以以前前，温温度度对对粘粘度度的的影影响响起起主主导导作作用用，T流流动动性性，在在Tk以以后后，聚聚合合交交联联反反应应起起主主导导作作用用，T交交联联速速度度流流动动性性。A总的流动曲线；总的流动曲线；B粘度对流动性影响曲线；粘度对流动性影响曲线；C固化速度对流动性影响曲线固化速度对流动性影响曲线模模压压工工艺艺中中物物料料充充满满模模腔腔的的适适宜宜温温

26、度度，应应该该在在粘粘度度最最低低点点附近区域而又不引起迅速交联反应的温度。附近区域而又不引起迅速交联反应的温度。现在学习的是第24页，共96页 课件第四章 模压成型原因：原因：在在固固化化前前的的一一段段时时间间内内，粘粘度度对对温温度度敏敏感感，随随时时间间增增加加，聚聚合合物物内内部部温温度度提提高高，粘粘度度下下降降，流流动动性性提提高高。过过此此之之后后聚聚合合交交联联反反应应进进一一步步进进行行，并并且且占占据据了了主主要要地位，分子量迅速增加，流动性下降。地位，分子量迅速增加，流动性下降。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素（3）加热时间的影响）加热时间的

27、影响 当当温温度度、压压力力一一定定时时，加热时间的影响十分显著。加热时间的影响十分显著。在在开开始始一一段段时时间间内内t流流动动性性 继续延长时间继续延长时间 流动性流动性现在学习的是第25页，共96页 课件第四章 模压成型（4）高聚物分子结构的影响）高聚物分子结构的影响 a、分子量愈大，粘度愈大、分子量愈大，粘度愈大 粘度与分子量间的关系：粘度与分子量间的关系：0剪切速度较低时的表观粘度剪切速度较低时的表观粘度 A 经验常数经验常数 Mw重均分子量重均分子量4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素高聚物分子质量大小分高聚物分子质量大小分子链结构子链结构(支化度支化度)

28、分子分子质量分布质量分布分子量愈大，一般链段愈多，不同链段向四面八方热运分子量愈大，一般链段愈多，不同链段向四面八方热运动，相互抵消的机会愈多，分子链重心的相对移动愈难，动，相互抵消的机会愈多，分子链重心的相对移动愈难，即粘度愈大，流动性愈差。即粘度愈大，流动性愈差。现在学习的是第26页，共96页 课件第四章 模压成型(i)刚刚性性高高分分子子流流动动性性差差，由由于于刚刚性性高高分分子子的的链链段长，因此流动困难。段长，因此流动困难。(ii)分分子子量量相相同同，支支链链愈愈多多、愈愈短短，粘粘度度愈愈低低，流动愈好。流动愈好。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素b、

29、分子链结构、分子链结构现在学习的是第27页，共96页 课件第四章 模压成型c.高聚物分子量分布的影响高聚物分子量分布的影响剪切速率小，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度高剪切速率小，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度高剪切速率大，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度小剪切速率大，分子量分布宽的比分子量分布窄的粘度小4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素1分子量分布宽分子量分布宽2分子量分布窄分子量分布窄分子量分布不同对流动曲线的影响分子量分布不同对流动曲线的影响 流动试验曲线流动试验曲线1纸浆填充脲醛纸浆填充脲醛2纸浆填充三聚腈胺甲醛纸浆填充三聚腈胺甲醛3木浆填充酚醛木浆填

30、充酚醛现在学习的是第28页，共96页 课件第四章 模压成型（5）其他其他 树脂含量高树脂含量高 流流动动性性大大。过过高高影影响响产产品品质质量量，增增加加产产品品成本。成本。挥发份含量高挥发份含量高 流流动动性性大大。含含量量过过高高，成成型型时时树树脂脂大大量量流流失失，且且产产品品收收缩缩率率大大，易易生生产产翘翘曲曲变变形形。含含量量过过低，流动性显著下降，成型困难。低，流动性显著下降，成型困难。纤维长度短纤维长度短 流动性大。但增强效果差。流动性大。但增强效果差。模具光洁模具光洁 流动性大。流动性大。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第29页，共

31、96页 课件第四章 模压成型应该指出：应该指出：模压料熔体只要求有合适的流动性，并不模压料熔体只要求有合适的流动性，并不是流动性愈大愈好。流动性过大会产生一是流动性愈大愈好。流动性过大会产生一系列不良现象。系列不良现象。如：如：合模时溢料过多合模时溢料过多浪费材料浪费材料纤维与树脂离析纤维与树脂离析产品不同部位聚胶、贫产品不同部位聚胶、贫胶和纤维分布不均，质胶和纤维分布不均，质量不好量不好 4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第30页，共96页 课件第四章 模压成型4.2.3.2 模压料的收缩性模压料的收缩性 模模压压制制品品从从模模具具脱脱出出后后尺尺寸寸

32、减减小小的的特特性性称称模模压压料料的的收收缩缩性性。由由制制品品的的热热收收缩缩(可可逆逆收收缩缩)和和结结构构收收缩缩(化学收缩，不可逆收缩化学收缩，不可逆收缩)组成。组成。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素制品收缩的原因：制品收缩的原因：热收缩与结构热收缩与结构(化学化学)收缩收缩 一般模压料的线膨胀系数比模具材料一般模压料的线膨胀系数比模具材料大，制品脱模冷却后的收缩率大于模大，制品脱模冷却后的收缩率大于模具收缩率，使得制品尺寸小于模具尺具收缩率，使得制品尺寸小于模具尺寸。寸。树脂缩聚树脂缩聚(或聚合或聚合)反应，分反应，分子交联，链段之间更加紧密，子交联，链

33、段之间更加紧密，低分子逸出等引起的不可逆低分子逸出等引起的不可逆体积收缩。体积收缩。现在学习的是第31页，共96页 课件第四章 模压成型实际收缩率实际收缩率 计算收缩率计算收缩率 a模具空腔或制品在压制温度下的尺寸，模具空腔或制品在压制温度下的尺寸，mm b制品在室温下的尺寸，制品在室温下的尺寸，mm4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素模具空腔或制品在压制温度下的尺寸与制品模具空腔或制品在压制温度下的尺寸与制品在室温下尺寸之间的差值。在室温下尺寸之间的差值。室温下模具空腔尺寸与制室温下模具空腔尺寸与制品尺寸之间的差值。品尺寸之间的差值。c模具空腔在室温下的尺寸，模具空腔

34、在室温下的尺寸，mm现在学习的是第32页，共96页 课件第四章 模压成型模压料收缩的影响因素：模压料收缩的影响因素：（1）原材料的影响）原材料的影响 4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素（2）模具结构和制品形状的影响）模具结构和制品形状的影响（3）成型工艺条件的影响）成型工艺条件的影响模压料中树脂和添加物模压料中树脂和添加物的种类与含量的种类与含量温度制度与压力温度制度与压力制度的影响制度的影响现在学习的是第33页，共96页 课件第四章 模压成型（1）原材料的影响）原材料的影响 a、环氧树脂比酚醛树脂、聚酯树脂的收缩率小。、环氧树脂比酚醛树脂、聚酯树脂的收缩率小。原因：

35、原因：环环氧氧树树脂脂固固化化前前密密度度比比较较大大，固固化化过过程程中中无无小小分分子子逸逸出出；酚酚醛醛树树脂脂固固化化时时有有水水分分子子逸逸出出；聚聚酯酯树树脂脂固固化化前前密密度度较较小小，固固化化时时苯苯乙乙烯烯交交联联剂剂单单体体转转化化时时，分分子子距距离离变变化化很很大大，因因此此收收缩缩较大，另外部分苯乙烯逸出。较大，另外部分苯乙烯逸出。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第34页，共96页 课件第四章 模压成型 b、模压料中多加入纤维及填料可降低收缩率。、模压料中多加入纤维及填料可降低收缩率。加入热塑性树脂粉加入热塑性树脂粉(填料填料

36、)可显著降低制品收缩可显著降低制品收缩原因：原因：玻纤及填料的收缩率远小于树脂。玻纤及填料的收缩率远小于树脂。4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素 c、模压料中挥发物含量增高，制品收缩率增大、模压料中挥发物含量增高，制品收缩率增大 现在学习的是第35页，共96页 课件第四章 模压成型（2）模具结构和制品形状的影响）模具结构和制品形状的影响 模模具具刚刚度度不不够够，压压制制时时产产生生弹弹性性变变形形会会使使制制品品比比相相应应模模具具尺尺寸寸增增大大，特特别别对对较较薄薄的的制制品品。因因此此，要要根根据据生生产产经经验验考虑模具结构的影响。考虑模具结构的影响。4.2

37、.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素现在学习的是第36页，共96页 课件第四章 模压成型（3）成型工艺条件的影响）成型工艺条件的影响温度制度与压力制度的影响温度制度与压力制度的影响 1）保温、保压时间延长可减少收缩率）保温、保压时间延长可减少收缩率 原因：原因：使树脂交联密度增大，线膨胀系数减小。使树脂交联密度增大，线膨胀系数减小。3）冷脱模比热脱模收缩率小）冷脱模比热脱模收缩率小4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素2）一定范围内提高成型压力可减少收缩率）一定范围内提高成型压力可减少收缩率 原因：原因：制品密实，减小了树脂交联时的收缩空隙制品密实，减小

38、了树脂交联时的收缩空隙4）充分固化比固化不充分收缩率小。充分固化比固化不充分收缩率小。5）一般模压温度低收缩率低。）一般模压温度低收缩率低。现在学习的是第37页，共96页 课件第四章 模压成型4.2.3.3 模压料的压缩性模压料的压缩性压缩比：压缩比：模压料和模压制品比容的比值模压料和模压制品比容的比值即制品密度与模压料密度的比值即制品密度与模压料密度的比值4.2.3 模模压压料料的的工工艺艺性性及及影影响响因因素素 压压缩缩比比过过大大，即即模模压压料料过过于于蓬蓬松松，给给装装模模带带来来困困难难，且且压压缩缩比比大大的的模模压压料料需需设设计计大大的的装装料料室室，不不仅仅增增加加了了模

39、模具具质质量量，也也增增大大了了热热量量消消耗耗。对对于于压压缩缩比比太太大大的的模模压压料料，一一般般需需要要采采取取预预成成型型工工艺艺。纤纤维维状状的的模模压压料料的的压压缩缩比比一一般为般为6 61010。现在学习的是第38页，共96页 课件第四章 模压成型4.3 SMC成型工艺成型工艺4.3.1 SMC的特点与种类的特点与种类4.3.1.1 SMC(片状模塑料，片状模塑料，Sheet Molding Compound)的特点的特点 SMC基基本本组组成成：不不饱饱和和聚聚酯酯树树脂脂、增增稠稠剂剂、引引发发剂剂、交交联联剂剂、低低收收缩缩添添加加剂剂、填填料料、内内脱脱模模剂剂、着着

40、色色剂剂等等混混合合物物浸浸渍渍短短切切玻玻纤纤粗粗纱纱或或玻玻纤纤毡毡，两两表表面面加加上上保保护护膜膜(聚聚乙乙烯烯或或聚聚丙丙烯薄膜烯薄膜)形成的片状模压成型材料。形成的片状模压成型材料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类现在学习的是第39页，共96页 课件第四章 模压成型SMC具有的特点：具有的特点：1)制制品品的的重重现现性性好好，SMC的的制制造造不不易易受受操操作作者者和和外外界界条条件件的的影影响响2)加工制品操作处理方便，不粘手加工制品操作处理方便，不粘手3)作业环境清洁，大大

41、改善了劳卫环境作业环境清洁，大大改善了劳卫环境4)片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品5)树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品6)成型的制品表面光洁度高成型的制品表面光洁度高7)生产效率高、成型周期短、成本低生产效率高、成型周期短、成本低4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类现在学习的是第40页，共96页 课件第四章 模压成型4.3.1.2 SMC的种类的种类BMCBulk Molding Compound，块状模塑料块状模塑料 4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类

42、改良了的预混块状成型材料，可用于压制和挤出成型改良了的预混块状成型材料，可用于压制和挤出成型与与SMC区别：区别：BMC纤维含量较低，长度较短，填料含纤维含量较低，长度较短，填料含量较大，因而量较大，因而BMC强度较强度较SMC低。低。BMC适用于制造小型制品适用于制造小型制品 SMC用于生产大型薄壁制品用于生产大型薄壁制品现在学习的是第41页，共96页 课件第四章 模压成型TMC厚片状模塑料厚片状模塑料(5.08cm厚，厚，2英寸英寸)4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类SMC片状模塑料片状模塑料(0.63cm厚，厚，1/4英寸英寸)厚度增大，纤维随机分布，增强了厚度增大，纤维随机分布

43、，增强了物料混合效果，流动性提高，改善了浸透物料混合效果，流动性提高，改善了浸透性。由于聚乙烯薄膜用量的减少，降低了性。由于聚乙烯薄膜用量的减少，降低了模塑料成本。模塑料成本。现在学习的是第42页，共96页 课件第四章 模压成型结构结构SMCSMCR(纤维不规则分布纤维不规则分布)SMCC(连续纤维单向分布连续纤维单向分布)SMCD(不连续纤维定向分布不连续纤维定向分布)SMCC/R SMCD/R 4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类 结构结构SMC的纤维含量一般在的纤维含量一般在50%以上。以上。纤维含量高，纤维定向分布使强度得到很大纤维含量高，纤维定向分布使强度得到很大改善。改善。现

44、在学习的是第43页，共96页 课件第四章 模压成型高强高强SMC HMC(几乎没有填料，纤维几乎没有填料，纤维含量含量6080%、定向分布、短切，、定向分布、短切，树脂含量树脂含量35%以下以下)XMC(几乎没有填料，纤维含量几乎没有填料，纤维含量7080%，定向连续纤维，定向连续纤维，2030%聚聚酯树脂酯树脂)4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类具有极好的流动性和具有极好的流动性和成型表面，制品强度成型表面，制品强度是普通是普通SMC制品的制品的3倍。倍。制品在一定方向的强制品在一定方向的强度为钢材的度为钢材的4倍，质量倍，质量仅为钢材的仅为钢材的1/2。现在学习的是第44页，共96

45、页 课件第四章 模压成型低收缩低收缩SMC LSSMC(Lom Shrinkage-SMC)渗透增稠渗透增稠SMC ITPSMC(Interpeneterating Thicking Process-SMC)4.3.1 SMC的的特特点点与与种种类类 采用低收缩树脂或加入热塑性采用低收缩树脂或加入热塑性低收缩添加剂制造，成品收缩可趋低收缩添加剂制造，成品收缩可趋于零。适于制造尺寸精度高和表面于零。适于制造尺寸精度高和表面光洁度高的制品。光洁度高的制品。不需要普通不需要普通SMC所需的专门熟化室，具有室所需的专门熟化室，具有室温下温下24小时不粘手的特点。制品具有高度刚性、小时不粘手的特点。制品

46、具有高度刚性、耐冲击性、尺寸稳定性的特点。耐冲击性、尺寸稳定性的特点。现在学习的是第45页，共96页 课件第四章 模压成型4.3.2 SMC的组分及其性能的组分及其性能 4.3.2.1 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能（1）低粘度，便于浸渍玻纤）低粘度，便于浸渍玻纤（2）易同增稠剂反应，满足增稠要求）易同增稠剂反应，满足增稠要求（3）固化迅速，提高生产效率）固化迅速，提高生产效率（4）热强度较高，保证脱模时制品不被损坏）热强度较高，保证脱模时制品不被损坏（5）有足够的韧性，在制件发生某些变形时不致开裂）有足够的韧性，在制件发生某些变形时不致开裂现在学习

47、的是第46页，共96页 课件第四章 模压成型4.3.2.2 交联剂、引发剂、阻聚剂交联剂、引发剂、阻聚剂 降降低低树树脂脂的的粘粘度度，可可与与聚聚酯酯发发生生共共聚聚反反应应，使使聚聚酯酯大大分分子子通通过过交交联联单单体体自自聚聚的的“链链桥桥”而而交交联联固固化化，改改善善制品硬度、耐腐蚀性能等。制品硬度、耐腐蚀性能等。4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能（1 1）交联剂）交联剂常用的交联剂常用的交联剂 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯等。苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯等。现在学习的是第47页，共96页 课件第四章 模压成型必须满足的要求：必须满足的要求：

48、贮存、操作安全；室温下不分解；贮存、操作安全；室温下不分解；制得的制得的SMC贮存期长，达到温度时能迅速贮存期长，达到温度时能迅速分解、交联；价格便宜。分解、交联；价格便宜。4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能引发剂的用量需进行控制：引发剂的用量需进行控制：用量过多：产物分子质量较低，力学性能差；反应速度过快，用量过多：产物分子质量较低，力学性能差；反应速度过快，树脂急剧固化收缩，制品容易开裂。树脂急剧固化收缩，制品容易开裂。用量过少，产品固化不足。用量过少，产品固化不足。（2 2）引发剂）引发剂现在学习的是第48页，共96页 课件第四章 模压成型防止不饱和聚酯树脂在室温下交联聚合防

49、止不饱和聚酯树脂在室温下交联聚合目的：目的：延长贮存期延长贮存期 4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能随阻聚剂加入量增多凝胶时间增长随阻聚剂加入量增多凝胶时间增长（3 3）阻聚剂）阻聚剂现在学习的是第49页，共96页 课件第四章 模压成型4.3.2.3 增稠剂增稠剂4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能 SMC在压制成型、贮存、运输过程中在压制成型、贮存、运输过程中均需要有较高的粘度均需要有较高的粘度(制备制备SMC时要求粘度时要求粘度低，浸渍纤维低，浸渍纤维)，粘度的提高通过增稠剂，粘度的提高通过增稠剂实现。实现。通过增稠剂控制通过增稠剂控制SMC从生产到使用从生产到使用全

50、过程的粘度变化全过程的粘度变化现在学习的是第50页，共96页 课件第四章 模压成型4.3.2 SMC的的组组分分及及其其性性能能（1）增稠剂的选用原则）增稠剂的选用原则1)在在制制备备时时，要要求求粘粘度度很很低低，以以保保证证树树脂脂对对玻玻璃璃纤纤维维和和填料的充分浸渍；填料的充分浸渍；2)当当纤纤维维和和填填料料被被浸浸渍渍后后，又又要要求求粘粘度度迅迅速速增增高高，以以适适应贮运和模压操作；应贮运和模压操作；3)增增稠稠后后的的坯坯料料，在在模模压压温温度度下下能能迅迅速速充充满满模模腔腔，并并使使树树脂脂与与纤维不发生离析；纤维不发生离析；4)增稠后的粘度，在贮存期内必须稳定在可模压