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【科普】片状模塑料(SMC)与片状模塑料(BMC)

2021-04-25 09:45:31 来源:玻纤情报网 阅读量:10913 评论
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导读:随着需求的提升,SMC及BMC的应用领域也在不断拓展。情报君通过查阅相关文献及标准资料,对二者的定义、配方组成及其区别。

  【塑料机械网 技术学堂片状模塑料( Sheet molding compound,缩写SMC)是一种由可增稠树脂、短切(和/或连续的)玻璃纤维增强材料、填料、助剂等材料组成,上下两面覆盖承载薄膜的片状复合物。在不饱和聚酯树脂中加入增稠剂、无机填料、引发剂、添加剂和颜料等组分配制成树脂混合物,浸渍短切纤维或毡片,上下两面覆盖PE薄膜,经增稠后制得薄片状模塑料。
 
  团状模塑料(bulk moulding compound,缩写BMC)是由一种由短切玻璃纤维、不饱和树脂、填料碳酸钙以及各种添加剂经充分混合而成的。它在热固性塑料中混合了各种惰性填料、纤维增强材料、催化剂、稳定剂和颜料,形成一种用于压塑或注塑的胶粘“油灰状”复合材料。

 

       左:SMC;右:BMC

  配方组成及其区别
 
  不管是片状模塑料还是团状模塑料,其原材料主要包括以下内容:不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、增强材料、固化剂、脱模剂、增稠剂、着色剂以及其他各种可能用到的微量助剂。常规SMC/BMC配方组成如下表:


 

  虽然SMC与BMC的原材料大致相同,但二者在玻璃纤维使用上存在差异。SMC中玻璃纤维增强材料一般占比最高可达30%,纤维长度通常为25~50mm。而BMC中玻璃纤维增强材料一般占比为10%~30%,纤维长度通常为6~ 24mm。
 
  二者相较而言,SMC中所用玻纤长度比BMC中所用玻纤长度更长因此二者在性能上有些差异。一般而言,SMC的强度高于BMC。
 

 
  材料特性
 
  3.1 SMC
 
  一般情况下对制品的力学性能包括拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等要求较高、制品体表面积较大、制品轻量化要求较高的时候会选择SMC的制作工艺。SMC特性如下:
 
  ●质轻高强
 
  相同体积的材料,SMC比钢、铝等轻,其相对密度一般为1.3~2.0g/cm3,只有普通钢的1/4~1/6,比铝合金还轻1/3。可实现轻量化目标,且具有良好的抗冲吸能性,具有很高的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性。
 
  ●集成化程度高,设计自由度大
 
  SMC材料的流动特性及成型工艺决定了诸多零部件可实现一次性成型,可减少模具、工装的数量及焊接、组装等工 序,从而显著降低成本,可实现低产量部件的低成本动作。
 
  ●耐腐蚀性强
 
  SMC材料本身是耐腐蚀材料,因此它不需要为了防腐和提高黏接性能而进行磷化处理。与金属相比,SMC板的应用可降低成本,节约能源。
 
  ●优异的耐热性和可涂装性
 
  SMC制品具有良好的耐热性能。SMC制品脱模后能在-50~200℃内保持尺寸的稳定性。优异的耐热性能满足在汽车零部件上的使用。SMC材料是最适合钢板喷涂技术的材料。SMC具有和钢相似的热膨胀系数和耐热性,经过喷涂的SMC制品可以在与钢材相同的烘房温度下进行涂层的固化。
 
  ●模压工艺简便
 
  SMC的成型,目前主要采用金属对模的压制成型法。其工艺过程较简单,将适合要求的SMC片材剪裁成所需的形状和确定加入层数,揭去两面的保护薄膜,按一定要求叠合,并放置在模具的适当位置上,即可按规定的工艺参数加温加压成型。
 
  3.2 BMC
 
  一般情况下对于经济成本要求控制过高,而对于机械强度要求相对于SMC要求较低的情况下;制品对电性能、阻燃性能要求较高的情况下;制品对外观光泽度和收缩率要求较高同时制品本身体表面积不大的情况下,人们通常会选择BMC的制作工艺。BMC具体特性如下:
 
  ●尺寸稳定性
 
  BMC的线膨胀系数比一般的热塑性塑料小,因而使得BMC具有很高的尺寸稳定性和尺寸精度。
 
  ●耐水和溶剂性佳
 
  BMC对水、乙醇、脂肪烃、油脂、油具有良好的耐腐蚀性,同时BMC(DMC)吸水率低,浸泡一天后绝缘性能仍然很好。
 
  ●高耐热性
 
  BMC的热变形温度HDT为200~280℃,可长期在130℃温度下使用。
 
  ●耐老化性
 
  BMC的耐老化性能很好,在室内可用15~20年,户外暴晒10年后其强度保持率在60%以上。
 
  ●电性能突出
 
  BMC的耐电弧性最突出,可以达到190s左右。
 
 
  应用领域
 
左:SMC前保险杠装饰板;右:BMC井盖
 
  综上所述,随着需求的提升,SMC及BMC的应用领域也在不断拓展。情报君通过查阅相关文献及标准资料,对二者的定义、配方组成及其区别、材料特性、应用领域等进行了梳理。资料丰富,我们也做出了一些筛选,仅供大家参考。
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