中溫成型片狀模塑料及其加工方法技術

本發明專利技術涉及一種中溫低壓成型的片狀模塑料（ＳＭＣ）及其加工方法，其塑料（ＳＭＣ）組份及含量為：（按重量計／用量質量份）不飽合聚酯樹脂６０～８０份，低收縮添加劑２０～４０份，低溫引發劑ＴＢＣＰ０．８～１．２份，中溫內脫模劑２．５～４份，填料８０～１５０份，其中，不飽和聚酯樹脂與低收縮添加劑的總份數為１００，其可在低達３５Ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］單位壓力、８０℃模具溫度條件下同樣能夠良好成型，同時獲得可與高溫成型的常規模壓制品相比的性能和Ａ級表面外觀，并可進行規模性生產，克服了現有片狀模塑料ＳＭＣ成型溫度和成型壓力高造成的前期投資大、生產能耗高的不足，綜合生產成本總體降低１５％以上。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于塑料加工領域，特別是涉及一種中溫低壓成型的片狀模塑料(SMC)及其加工方法。
技術介紹
目前片狀模塑料SMC通常在150℃左右的模具溫度和50～100Kgf/cm2左右的單位壓力下成型，若制品結構、模具多孔、多槽，則可能需要更大的壓力。這種高溫高壓成型要求需要高噸位的液壓機和承受高壓力的金屬模具，并需要較高的能耗。因此片狀模塑料SMC制品開發的前期設備和模具的投入往往很高，生產成本相對較高。內容本專利技術的目的是為了改進現有技術的不足，提供一種中溫低壓成型的片狀模塑料SMC及其加工方法，使其在低達35Kgf/cm2單位壓力、80℃模具溫度條件下同樣能夠良好成型，同時獲得可與高溫成型的常規模壓制品相比的性能和A級表面外觀。降低生產綜合成本。本專利技術的實現是按照以下的技術方案本專利技術提供的一種中溫低壓成型的片狀模塑料(SMC)，其包括以下組份及含量為(按重量計/用量質量份計)不飽合聚酯樹脂60～80份低收縮添加劑 20～40份低溫引發劑TBCP0.8～1.2份中溫內脫模劑 2.5～4份填料 80～150份玻璃纖維含量24％～28％(占SMC總量的質量百分數)其中，不飽合聚酯樹脂與低收縮添加劑的總份數為100。本專利技術還提供了中溫低壓成型的片狀模塑料(SMC)優選的組分及含量為不飽合聚酯樹脂70～80份低收縮添加劑 20～30份低溫引發劑TBCP0.5份Perkadox16+0.7份Trigonox C份硬脂酸3.0份碳酸鈣130份碳酸鈣+20份瓷土玻璃纖維含量25％～27％(占SMC總量的質量百分數)其中，不飽合聚酯樹脂與低收縮添加劑的總份數為100。限制片狀模塑料SMC成型溫度的主要因素為引發劑體系，傳統SMC/BMC引發劑多采用有機型過氧化物，本專利技術中選擇了一種低溫引發的高效穩定的引發劑-過氧重碳酸二-(4-叔丁基)環己酯(簡稱TBCP，分子式如下)，這種引發劑主要用于不飽和聚酯和甲基丙烯酸甲酯的固化，此前比較適合的應用場合是在室溫下需要較長的凝膠時間(或生產周期)，而在升溫時(如90～140℃)時需快速固化的情況，應用領域有拉擠、纖維纏繞、人造大理石，在SMC/BMC中的應用還沒有見到報道。這種引發劑物理外觀是一種白色或近似白色的粉末體，但在不飽和聚酯樹脂中有良好的溶解性，熔點70℃(分解)，具有40℃的自加速分解溫度，不用添加促進劑即可獲得非常快的中溫成型速度。為了配合這種引發劑，本專利技術配方中一改傳統內脫模劑硬脂酸鹽的使用，而是配合使用特殊的低溫內脫模劑、針對引發劑選用流動性好且能夠部分的吸收自由基的填料。本專利技術還提供了一種中溫低壓成型的片狀模塑料(SMC)的生產方法，包括以下步驟1.)樹脂糊的制備和上糊操作；其中包括按上述配比，分別對各組分進行計量；在混合前先將引發劑分散于液體苯乙烯單體中；將樹脂，引發劑，填料，脫模劑等材料在剪切攪拌作用下混成均勻的樹脂糊；色漿，增稠劑連同樹脂糊按設計配比混合后輸送到制片設備；2.)粗紗的切割與沉降；其中包括向制品設備輸送連續的玻璃纖維無捻粗紗；并在切割器上切割成短切纖維分散在樹脂糊上；3.)粗紗的浸漬與片狀模塑料SMC的收卷；其中包括將完成上述步驟后的材料對玻纖進行浸漬，之后進行收卷；4.)熟化(增稠)與存放；對收卷后的片狀模塑料SMC進行增稠并存放。其中增稠過程中，將收卷的片材在25℃～28℃下增稠12-16小時，然后轉入10℃～18℃的環境里，再經約60小時可達可模壓狀態。本專利技術具有如下優點1.本專利技術提供的中溫低壓成型的片狀模塑料(SMC)，它在低達35Kgf/cm2單位壓力、80℃模具溫度條件下同樣能夠良好成型，同時獲得可與高溫成型的常規模壓制品相比的性能和A級表面外觀。達到了汽車零部件制品的標準，并可進行規模性生產；2.由于對溫度及壓力條件的改善，本專利技術片材大大降低了對成型壓機和模具的要求，克服了現有片狀模塑料SMC成型溫度和成型壓力高造成的前期投資大、生產能耗高的不足，使壓機的成本降低15％左右，模具費用降低60％左右(比如使用環氧樹脂澆注體加工成的模具)，生產能耗降低40％左右。考慮材料成本要略高8％，綜合生產成本總體降低15％以上。附圖說明圖1為本專利技術片狀模塑料(SMC)生產的生產流程示意2為本專利技術片狀模塑料(SMC)生產上糊區域立面圖具體實施方式實施例1按上述優選配方組分稱取不飽合聚酯樹脂P17 70公斤，低收縮添加劑H814 30公斤，引發劑Perkadox 16 0.7公斤和Trigonox C 0.5公斤，硬脂酸3.0公斤，碳酸鈣130公斤和瓷土20公斤，色漿0.2公斤，MgO糊3.5公斤(30％的苯乙烯糊)；玻璃纖維在機組上按SMC片材總量的25％即(70+30+0.7+0.5+3+130+20+0.2)/(1-25％)＝84.8公斤的切割并均勻分散在片材中。參考圖1，圖2，按照下列步驟進行生產1.、樹脂糊的制備與上糊操作1)在組分進行混合前先將引發劑Perkadox 16分散于液體苯乙烯單體中；2)將樹脂P17加到主混合槽中并開動攪拌器；3)加入單體苯乙烯并攪拌和樹脂混溶為止，歷時3～5min；4)加入引發劑并攪拌到分散為止，歷時5～10min；5)加入硬脂酸攪拌到分散均勻為止，歷時5～10min；6)加入填料并充分混合指定均勻分散為止，歷時約20min，需注意不使溫度超過28℃；7)混好的樹脂糊、增稠劑(MgO糊)、色漿在計量泵的輸送下按照配方設計比例高速混合并輸送到機組。2、粗紗的切割與沉降；1)粗紗切割在三輥式切割器上進行，切割速度80～130mm/min，保持粗紗的良好分散性，粗紗切割長度25mm(約1英寸)，切割速度以紗含量25％調整；2)嚴格控制切割區的溫度與濕度，溫度小于35℃，相對濕度小于65％。3、浸漬與收卷浸漬區有篩網、及各種輥，利用已制片材自身的延伸進行揉捏，實現對玻纖的浸漬，同時脫泡、壓實。上述過程完成之后，片材在紙管芯上收卷。4、熟化(增稠)與存放。片材收卷之后先在26℃的環境溫度下增稠13h(由于MgO與不飽和聚酯樹脂分子的絡合作用會使樹脂糊粘度按一定規律增大)，然后轉入12℃的環境里，再經約60h，該片材即可達到可模壓狀態(粘度約1×107～6×107cps)，在此環境下可以保持三周以上。同常規的SMC配方相比，本專利配方有如下特點，見表I配方及模壓參數對比 表I 配方及模壓參數對比表 不飽合聚酯樹脂與低收縮添加劑的總份數為100，具體實施例中P17為市售的鄰苯型不飽和聚酯樹脂，H814為市售的PS型低收縮添加劑，其它各組份份數均參照不飽和聚酯樹脂份數確定。本專利技術選擇的低溫引發的高效穩定的引發劑-過氧重碳酸二-(4-叔丁基)環己酯(簡稱TBCP，分子式如下) Perkadox16是市場現售的一種有機過氧化物商品，其有效成份為TBCP；Trigonox C是另外一種有機過氧化物商品，有效成份為TBPB。瓷土即高嶺土，主要成份水合硅酸鋁Al2O3·2SiO2·2H2O，這里采用的是填料目數為800目，另實施例中的碳酸鈣目數為325目。本專利技術配方中內脫模劑為硬脂酸，凝固點約52℃，保證了材料在80℃下模壓的脫模效果，另有試驗證明使用其他牌號的低熔點的脫模本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中溫低壓成型的片狀模塑料（ＳＭＣ），特征在于，其包括以下組份及含量為：（按重量計／用量質量份）不飽合聚酯樹脂６０～８０份低收縮添加劑２０～４０份低溫引發劑ＴＢＣＰ０．８～１．２份中溫內脫模劑　 　２．５～４份填料８０～１５０份增強材料（玻璃纖維）２４％～２８％（占ＳＭＣ總量的質量份數）其中，不飽合聚酯樹脂與低收縮添加劑的總份數為１００。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫巍，鄭學森，孔維春，
申請(專利權)人：北京汽車玻璃鋼制品總公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]