第5章 聚合物基复合材料成型用半成品制备(修改)

1、1龙龙 世世 军军Tel:料科学与工程学院材料科学与工程学院22 复合材料复合材料 采用适当方法将两种或两种以上不同性质的材采用适当方法将两种或两种以上不同性质的材料（组分材料）组合在一起构成的性能比其他料（组分材料）组合在一起构成的性能比其他组分材料优异的一类新型材料组分材料优异的一类新型材料。33（湿法）（湿法）聚合物基复合材料制备工艺：一步法、二步法聚合物基复合材料制备工艺：一步法、二步法将纤维、树脂等原材料直接浸渍，一步固化成型形将纤维、树脂等原材料直接浸渍，一步固化成型形 成复合材料制品。成复合材料制品。优点：工艺简便、设备简单。优点：工艺简便、设备简单。但

2、溶剂、水等不易挥发，易形成空洞，且效率低，但溶剂、水等不易挥发，易形成空洞，且效率低，环境恶劣；环境恶劣；树脂不易均匀分布，形成贫胶区和富胶区，易出现树脂不易均匀分布，形成贫胶区和富胶区，易出现“白丝白丝”现象。现象。早期早期44二步法（干法）二步法（干法）预先将纤维、树脂等原材料进行混合浸渍加工，使之预先将纤维、树脂等原材料进行混合浸渍加工，使之成为半成品，再由半成品成型出复合材料制品；成为半成品，再由半成品成型出复合材料制品；半成品制备工艺半成品制备工艺：由原材料经过一定的加工制成干态：由原材料经过一定的加工制成干态或半干态的半成品材料的过程。或半干态的半成品材料的过程。能很好控制含胶量，

3、解决纤维树脂均匀分布问题；能很好控制含胶量，解决纤维树脂均匀分布问题；半成品制备过程可烘去溶剂、水等挥发物，降低空隙半成品制备过程可烘去溶剂、水等挥发物，降低空隙率，并改善作业环境；率，并改善作业环境；通过半成品质量控制，能确保复合材料制品的性能。通过半成品质量控制，能确保复合材料制品的性能。55 热固性树脂基体复合材料制品的生产流程图热固性树脂基体复合材料制品的生产流程图66常见半成品料：常见半成品料：热塑性塑料热塑性塑料粒料、片材粒料、片材热固性塑料热固性塑料模塑料模塑料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料预浸料预浸料775.1 热塑性塑料粒料的制造方法热塑性塑料粒料的制造方法 5.2

4、 增强热塑性塑料片材的制造方法增强热塑性塑料片材的制造方法 5.3片状模塑料片状模塑料SMC的制造方法的制造方法 5.4 连续纤维预浸料的制造方法连续纤维预浸料的制造方法 88v掌握掌握连续纤维预浸料连续纤维预浸料的制造方法的制造方法连续纤维预浸料连续纤维预浸料溶液浸渍法溶液浸渍法热熔胶浸渍和胶膜碾压法热熔胶浸渍和胶膜碾压法粉末工艺法粉末工艺法n了解了解增强热塑性塑料片材增强热塑性塑料片材的制造方法的制造方法995.1热塑性塑料粒料的制造方法热塑性塑料粒料的制造方法 颗粒填充：混合混炼颗粒填充：混合混炼( (粒料造粒法粒料造粒法) )纤维增强：纤维增强： 长纤维粒料长纤维粒料短纤维粒料短纤维粒

5、料 7mm1010颗粒填充热塑性塑料粒料颗粒填充热塑性塑料粒料塑料母料塑料母料填充目的：填充目的：增强、增韧改性增强、增韧改性降低成本降低成本着色着色功能化功能化11115.1.1 颗粒填充热塑性塑料粒料的制造方法颗粒填充热塑性塑料粒料的制造方法原原料料准准备备初初混混合合塑塑炼炼造造粒粒粒粒料料过过滤滤吸吸磁磁干干燥燥研研磨磨预预热热称称量量除去大颗除去大颗粒及粒状粒及粒状杂质，分杂质，分散粉料散粉料保证粉料稳保证粉料稳定、可靠、定、可靠、均一均一降低混合降低混合时物料的时物料的粘度，提粘度，提高混合效高混合效率率除去金除去金属杂质属杂质除去树脂除去树脂和添加剂和添加剂中吸附的中吸附的水分水

6、分按配方称按配方称量各组分量各组分的用量的用量1212研磨设备：三辊研磨机、球磨机等研磨设备：三辊研磨机、球磨机等1313初混合是在聚合物熔点以下和较为缓和的剪切应力初混合是在聚合物熔点以下和较为缓和的剪切应力下进行的初步混合。下进行的初步混合。混合作用：增加各组分微小粒子空间的无规排列程混合作用：增加各组分微小粒子空间的无规排列程度，改善塑料的加工性能。度，改善塑料的加工性能。设备：捏合机、高速混合机设备：捏合机、高速混合机混合时加料顺序：混合时加料顺序：1414nZ型捏合机型捏合机采用采用“Z”型双桨搅拌型双桨搅拌,能使物料迅速反应能使物料迅速反应,均均匀混合。匀混合。分普通型、压力型、真

7、分普通型、压力型、真空型三大类，空型三大类，有电和蒸汽两种加热方有电和蒸汽两种加热方式和水冷却可供选择。式和水冷却可供选择。 1515n高速混合机高速混合机 高速混合机依靠混合器的高速混合机依靠混合器的叶轮旋转叶轮旋转将物料翻动和旋转，对翻动的物料将物料翻动和旋转，对翻动的物料切向高速搅拌，在较短时间将物料混合均匀，实现打碎和混合。切向高速搅拌，在较短时间将物料混合均匀，实现打碎和混合。 1616叶轮的形式叶轮的形式1717塑炼是在塑炼是在高于树脂熔点的温度和较大剪切应力高于树脂熔点的温度和较大剪切应力下，将物下，将物料热熔、剪切混合达到适当的柔软度和可塑性，使各组分料热熔、剪切混合达到适当的

8、柔软度和可塑性，使各组分分散更均匀分散更均匀，同时除去挥发物，以利于输送和成型，保证，同时除去挥发物，以利于输送和成型，保证制品质量。制品质量。主要工艺条件：塑炼温度、时间、剪切力（不同塑料具主要工艺条件：塑炼温度、时间、剪切力（不同塑料具有不同的塑炼条件）有不同的塑炼条件）塑炼终点测定：试样均匀性和分散度、试样的撕裂强度塑炼终点测定：试样均匀性和分散度、试样的撕裂强度塑炼设备：双辊炼胶机、密炼机、单螺杆挤出机塑炼设备：双辊炼胶机、密炼机、单螺杆挤出机1818n辊筒的转速辊筒的转速n速比速比n辊筒间的间距辊筒间的间距n转速：前辊转速：前辊 后辊后辊双辊炼胶机（开炼机）双辊炼胶机（开炼机）191

9、920202121在塑炼机上塑炼均匀的料片输送到切粒机上分次在塑炼机上塑炼均匀的料片输送到切粒机上分次纵切和横切即可得到粒料。纵切和横切即可得到粒料。若挤出塑炼，可在机头装一旋转刀片切粒；或先若挤出塑炼，可在机头装一旋转刀片切粒；或先挤出成条状物，再切粒机造粒。挤出成条状物，再切粒机造粒。设备：切（造）粒机设备：切（造）粒机2222玻璃纤维增强热塑性塑料是纤维复合热塑性塑料典型代玻璃纤维增强热塑性塑料是纤维复合热塑性塑料典型代表，诞生于上世纪表，诞生于上世纪50年代年代轻质、韧性好、耐水、耐酸碱性更好、高轻质、韧性好、耐水、耐酸碱性更好、高GF含量、制品含量、制品模量高，而且生产周期更适合大工

10、业化生产，边角废料模量高，而且生产周期更适合大工业化生产，边角废料及报废产品可多次回收再利用。及报废产品可多次回收再利用。5.1.2 纤维增强热塑性塑料粒料的制造方法纤维增强热塑性塑料粒料的制造方法23235.1.2 纤维增强热塑性塑料粒料的制造方法纤维增强热塑性塑料粒料的制造方法工艺的目的：将体积庞大的、结构疏松的纤维加入工艺的目的：将体积庞大的、结构疏松的纤维加入到基体树脂中，形成均匀分散的粒料半成品，供注塑、到基体树脂中，形成均匀分散的粒料半成品，供注塑、模塑成型。模塑成型。要求：要求：纤维均匀分散在基体中；纤维均匀分散在基体中；纤维与树脂尽可能包覆或粘结牢固；纤维与树脂尽可能包覆或粘结

11、牢固；尽可能减少对纤维的损伤和对树脂的降解。尽可能减少对纤维的损伤和对树脂的降解。三维随机取向三维随机取向二维随机取向二维随机取向一维随机取向一维随机取向（极薄注塑制品）（极薄注塑制品） （较薄注塑制品）（较薄注塑制品）2424短纤维增强粒料可以很好解决长纤维在高熔融树脂短纤维增强粒料可以很好解决长纤维在高熔融树脂（聚烯烃类、（聚烯烃类、PS等）中分散不好易引起制品性能和外等）中分散不好易引起制品性能和外观不理想问题观不理想问题短切原丝单螺杆挤出法短切原丝单螺杆挤出法：树树脂脂干干燥燥初初混混合合挤挤出出切切粒粒粒粒料料干干燥燥包包装装纤纤维维短短切切+长度长度0.250.5p纤维磨损较小，但

12、是流程较长，混合效果欠佳纤维磨损较小，但是流程较长，混合效果欠佳（Short-Fiber Reinforce Thermoplastic Granules、SFT-G）2525n排气式螺杆：两根不同长度的单螺杆排气式螺杆：两根不同长度的单螺杆同轴串联同轴串联而成。而成。 没有塑化，预热、没有塑化，预热、受压挤实受压挤实螺槽体积由大变小螺槽体积由大变小温度温度-塑化温度塑化温度螺槽变深螺槽变深压力降低压力降低排气排气目前目前国内工业国内工业上普遍采用的仍然是上普遍采用的仍然是45单螺杆排气式单螺杆排气式挤出机，将纤维增强粒料回挤的工艺路线。挤出机，将纤维增强粒料回挤的工艺路线。26262727G

13、F无捻粗纱无捻粗纱 采用采用双螺杆挤出机双螺杆挤出机对热塑性塑料进行增强比单螺杆对热塑性塑料进行增强比单螺杆挤出机能更为有效地挤出并复合疏松的物料。挤出机能更为有效地挤出并复合疏松的物料。 双螺杆排气式挤出法双螺杆排气式挤出法不需纤维短切和预混合工序不需纤维短切和预混合工序2828p纤维磨损较严重，长度短导致制品强度不高；纤维磨损较严重，长度短导致制品强度不高；p短纤维粒料流动性好，适合制造壁薄和形状复杂制品；短纤维粒料流动性好，适合制造壁薄和形状复杂制品；应用特点：应用特点：2929n长玻纤增强热塑性塑料粒料长玻纤增强热塑性塑料粒料 （Long-Fiber Reinforce Thermop

14、lastic Granules、LFT-G）3030工艺流程：工艺流程：树树脂脂干干燥燥熔熔融融挤挤出出冷冷却却牵牵引引成成条条切切粒粒包包覆覆机机头头送送丝丝机机构构粒粒料料干干燥燥包包装装电缆包覆法电缆包覆法31313232长纤维型粒料截面结构形式长纤维型粒料截面结构形式形成大束，包覆形成大束，包覆不紧，注射成型不紧，注射成型时不利于纤维的时不利于纤维的分散分散纤维过于靠近粒纤维过于靠近粒子的周边，树脂子的周边，树脂包覆力不够，切包覆力不够，切粒易拉毛粒易拉毛理想形式理想形式3333nLFT-G粒料，纤维与粒料等长，直径大约为粒料，纤维与粒料等长，直径大约为3mm，长度有，长度有12mm和

15、和25mm两种，其中两种，其中12mm左右长度的粒料主要用于左右长度的粒料主要用于注塑成型，而注塑成型，而25mm左右长度的粒料主要用于压塑成型。左右长度的粒料主要用于压塑成型。n在在LFT-G粒料注塑成型过程中，尽管注塑成型机经过很多粒料注塑成型过程中，尽管注塑成型机经过很多改良，但限于注塑工艺原因，在最后的制成品中纤维只能改良，但限于注塑工艺原因，在最后的制成品中纤维只能达到达到3.26.4mm。n长度比长度比SFT注塑成型的纤维注塑成型的纤维长，产品的抗冲击性能也长，产品的抗冲击性能也明显提高。明显提高。3434SFT-G粒料中，经粒料挤出制备粒料中，经粒料挤出制备以及粒料经注塑机螺杆塑

16、化和以及粒料经注塑机螺杆塑化和注塑成型，纤维长度进一步变注塑成型，纤维长度进一步变短，制品中短，制品中GF较短较短（0.21mm），很多纤维起不），很多纤维起不到增强作用，导致制品性能较到增强作用，导致制品性能较低；但其流动性好，成型工艺低；但其流动性好，成型工艺性较好。性较好。在设计要求高刚性并兼备超高韧性的构件时在设计要求高刚性并兼备超高韧性的构件时, 长玻纤增强热长玻纤增强热塑性塑料粒料塑性塑料粒料-绝对是具最佳性价比的选择。绝对是具最佳性价比的选择。比起常用的短玻纤增强塑料，长玻纤增强塑料的弯曲模量比起常用的短玻纤增强塑料，长玻纤增强塑料的弯曲模量提高了两倍，冲击强度增强了四倍，并可在

17、提高了两倍，冲击强度增强了四倍，并可在-30的环境下的环境下保持不变。保持不变。353536363737nD-LFT(Derect In-line Long Fiber Reinforced Thermoplastics) 指将连续纤维与热塑性基体树脂进行在线配混后直接指将连续纤维与热塑性基体树脂进行在线配混后直接注射成型或压制成型为长纤维增强热塑性塑料制品的注射成型或压制成型为长纤维增强热塑性塑料制品的工艺方法，即工艺方法，即直接加工长纤维增强热塑性塑料工艺直接加工长纤维增强热塑性塑料工艺。383839394040nLFT应用应用 20062015，全球，全球LFT年增长率年增长率12% (

18、还将更快还将更快) 2015年，年，LFT的生产与销售新增收入的生产与销售新增收入4亿美元亿美元 2006，全球消费，全球消费180,000吨吨 LFT 区域消费情况区域消费情况4141近近80%LFT应用于汽车领域应用于汽车领域42424343宝马宝马mini cooper前端支架前端支架 30%长玻纤长玻纤PP注塑成型注塑成型 另另Audi A344444545宝马宝马mini cooperSkoda、Polo、Passat、Touran、Golf、Smart、BMW等等4646家电行业：家电行业：洗衣机滚筒、叶轮、洗衣机三角支架、空调导风扇洗衣机滚筒、叶轮、洗衣机三角支架、空调导风扇等，

19、用于全面取代短纤增强等，用于全面取代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。材料或金属材料。机电行业：机电行业：导流管扇叶和电机过滤器罩、水泵轴承、真空泵、导流管扇叶和电机过滤器罩、水泵轴承、真空泵、压缩机转子、线圈轴等。压缩机转子、线圈轴等。通讯电子电器行业：通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件通讯、电子行业高精度接插件/点火器零点火器零组件、继电器基座组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电气联结器、继电器、电磁阀封装件电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。扫描仪组件等。石油化工石油化工：防腐耐磨部件、平台格栅、过滤机、反应器内件等。：防腐耐磨部

20、件、平台格栅、过滤机、反应器内件等。其他：其他：电动工具外壳、自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、电动工具外壳、自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、民用安全鞋头、安全头盔、水泵外壳及叶轮等等。民用安全鞋头、安全头盔、水泵外壳及叶轮等等。47475.2 增强热塑性塑料片材的制造增强热塑性塑料片材的制造 增强热塑性塑料片材增强热塑性塑料片材(reinforced thermoplastics sheet, RTPS)：将：将增强材料和热塑性树脂预先制成的半成品板材。增强材料和热塑性树脂预先制成的半成品板材。热塑性塑料：热塑性塑料：PP、HDPE、PBT、PET、PC、尼龙等；、尼龙等；增强材料：连

21、续原丝毡、单向纤维、短切原丝毡、针刺毡等。增强材料：连续原丝毡、单向纤维、短切原丝毡、针刺毡等。48481）连续纤维连续纤维增强热塑性塑料的片材增强热塑性塑料的片材 连续纤维毡连续纤维毡增强的热塑性塑料片材增强的热塑性塑料片材 一种无纺增强材料，连续纤维呈一种无纺增强材料，连续纤维呈无定向圈状无定向圈状分布，分布， 以纤维之间相互缠结或粘结剂粘接成毡以纤维之间相互缠结或粘结剂粘接成毡(熔融法成型熔融法成型)。 单向连续纤维单向连续纤维增强热塑性塑料片材增强热塑性塑料片材 纤维取向相同，材料的性能呈纤维取向相同，材料的性能呈各向异性各向异性。 主要制造方法有：静电粉末法、气态流化床法、熔融主要制

22、造方法有：静电粉末法、气态流化床法、熔融挤出法等。挤出法等。49492）中长纤维中长纤维增强热塑性塑料片材增强热塑性塑料片材 长度长度550mm的纤维。用中长纤维制造的片材约占片的纤维。用中长纤维制造的片材约占片材总量的材总量的80%。 依据片材成型过程的结构形式不同，可分为以下几种：依据片材成型过程的结构形式不同，可分为以下几种： 短切纤维针刺毡短切纤维针刺毡增强热塑性塑料片材增强热塑性塑料片材(熔融法熔融法) 短切原丝短切原丝增强的热塑性塑料片材增强的热塑性塑料片材(悬浮沉积法、流化悬浮沉积法、流化床法和静电吸附法床法和静电吸附法)90%片材是玻璃纤维毡增强片材是玻璃纤维毡增强PP及其其他

23、热塑性塑料。及其其他热塑性塑料。5050主要是玻纤针刺毡和原丝毡主要是玻纤针刺毡和原丝毡TPS，通常厚度，通常厚度14mm。与金属板相比，与金属板相比，GMT质轻，密度约为钢材的质轻，密度约为钢材的1/61/7，耐，耐腐蚀，不生锈，隔音、隔热，可一次加工成型复杂制品；腐蚀，不生锈，隔音、隔热，可一次加工成型复杂制品；与片状模塑料（与片状模塑料（SMC）相比，）相比，GMT具有极长的储存期，具有极长的储存期，制品成型周期短，是制品成型周期短，是SMC的的1/31/4，可回收利用，无公害，可回收利用，无公害污染；污染；与短纤维增强与短纤维增强TPS相比，相比，GMT强度高，刚性好，抗蠕变强度高，刚

24、性好，抗蠕变性好，制品尺寸稳定性好。性好，制品尺寸稳定性好。5151适合冲压与流动模压成型，制品形状简单，可做各种结构件。适合冲压与流动模压成型，制品形状简单，可做各种结构件。流动性好，适于做形状复杂的部件。流动性好，适于做形状复杂的部件。5252熔融浸渍工艺、悬浮沉积工艺、熔融浸渍工艺、悬浮沉积工艺、静电吸附热压工艺静电吸附热压工艺（1）熔融浸渍工艺（干法工艺）熔融浸渍工艺（干法工艺）熔融浸渍工艺又称干法工艺，是最早工业化的片材熔融浸渍工艺又称干法工艺，是最早工业化的片材成型工艺，首先将连续纤维或短切纤维制成毡或针成型工艺，首先将连续纤维或短切纤维制成毡或针刺毡，预热，与挤出机挤出的刺毡，预

25、热，与挤出机挤出的热塑性树脂薄膜层和热塑性树脂薄膜层和，双带压机双带压机热压浸渍热压浸渍、热固结、冷却、切割成所需规、热固结、冷却、切割成所需规格片材格片材供模压（或冲压）的半成品。供模压（或冲压）的半成品。片材里的增强纤维可以是一层或多层（最多片材里的增强纤维可以是一层或多层（最多6层）层）5353最早工业化片材成型工艺最早工业化片材成型工艺主要技术问题：热塑性树脂对玻纤主要技术问题：热塑性树脂对玻纤毡的渗透速率毡的渗透速率5454（2）悬浮沉积工艺（湿法工艺，抄纸法）悬浮沉积工艺（湿法工艺，抄纸法）增强纤维：中等长度（增强纤维：中等长度（550mm）的短切玻纤，含量）的短切玻纤，含量254

26、0%；基材：粉状热塑性树脂；基材：粉状热塑性树脂； (100 400 m)悬浮介质：水或泡沫悬浮介质：水或泡沫玻纤呈单丝分散、玻纤呈单丝分散、树脂呈单粒分散树脂呈单粒分散流浆箱和成形网流浆箱和成形网湿片湿片玻纤含量低于玻纤含量低于20%片材很片材很难达到纤维连续分布；高难达到纤维连续分布；高于于40%，片材的各向异性，片材的各向异性明显，且工艺十分困难。明显，且工艺十分困难。5555（3）流化床工艺）流化床工艺导向辊导向辊粉末树脂粉末树脂通入空气使粉末通入空气使粉末树脂流态化，并树脂流态化，并附着在玻纤周围附着在玻纤周围切断器切断器输送带输送带热轧带热轧带冷轧带冷轧带纤维纤维首先将一定粒度的粉

27、末树脂放入在容器中的多孔床上，再通过空气首先将一定粒度的粉末树脂放入在容器中的多孔床上，再通过空气使粉末树脂流态化。分散的纤维从容器中通过，于是玻纤周围附着使粉末树脂流态化。分散的纤维从容器中通过，于是玻纤周围附着粉末树脂。附着树脂的玻纤通过切断器被切成定长，降落在输送网粉末树脂。附着树脂的玻纤通过切断器被切成定长，降落在输送网带上，通过热轧区和冷却区后制成增强热塑性塑料片材。带上，通过热轧区和冷却区后制成增强热塑性塑料片材。5656GMT、LFT-G、LFT-D生产工艺比较生产工艺比较生产原料生产原料半成品材料半成品材料工艺设备工艺设备GMTPP+纤维纤维+添加剂添加剂板材板材板材板材加热加

28、热+压机压机LFT-GPP+纤维纤维+添加剂添加剂粒料粒料单螺杆挤出机单螺杆挤出机+压机压机注塑成型注塑成型LFT-DPP+纤维纤维+添加剂添加剂无无双螺杆挤出机双螺杆挤出机+压机压机单螺杆挤出机单螺杆挤出机+注塑成型注塑成型57575.3 片状模塑料片状模塑料(SMC，sheet molding compound)制造方法制造方法 片状模塑料：多组分的不饱和聚酯树脂糊充分浸渍短切玻片状模塑料：多组分的不饱和聚酯树脂糊充分浸渍短切玻璃纤维（或毡）并在上、下面覆盖璃纤维（或毡）并在上、下面覆盖PE薄膜而获得的片状夹薄膜而获得的片状夹芯形式的模塑料。芯形式的模塑料。 5858使用使用SMC时，只需

29、撕掉两面的时，只需撕掉两面的PE薄膜，按制品相应尺寸裁切、薄膜，按制品相应尺寸裁切、叠层，然后放入模具中加温加压叠层，然后放入模具中加温加压固化即得到所需的制品。固化即得到所需的制品。5959 树脂糊（树脂糊（70%）：）：不饱和聚酯树脂、交联剂、引发剂、不饱和聚酯树脂、交联剂、引发剂、化学增稠剂、低收缩添加剂、粉状填料、颜料、脱模剂等。化学增稠剂、低收缩添加剂、粉状填料、颜料、脱模剂等。 增强材料（增强材料（30%）：）：无捻玻璃粗纱，其短切长度无捻玻璃粗纱，其短切长度2050mm。 上下覆盖的聚乙烯薄膜上下覆盖的聚乙烯薄膜：是防止空气、灰尘、水是防止空气、灰尘、水气及杂质等对材料的污气及杂

30、质等对材料的污染和聚酯树脂交联剂染和聚酯树脂交联剂苯苯乙烯乙烯的蒸发。的蒸发。 6060树脂糊：树脂约占树脂糊：树脂约占30%；填料占；填料占40%；玻璃纤维：占玻璃纤维：占30%CaCO3：色白、吸油值低，降低：色白、吸油值低，降低成本成本，并降低模塑料，并降低模塑料收缩率收缩率，改善制品表面质量。改善制品表面质量。水合氧化铝水合氧化铝：阻燃性填料阻燃性填料，同时可改善制品的耐水性和电绝，同时可改善制品的耐水性和电绝缘性。缘性。MgO或或Ca(OH)2：树脂树脂“增稠增稠” ，它们以配位络合物的形式，它们以配位络合物的形式使树脂的相对分子量增大，并不促进其凝胶。使树脂的相对分子量增大，并不促

31、进其凝胶。 添加量：添加量：3%左右左右低收缩添加剂低收缩添加剂：热塑性树脂如：热塑性树脂如PE、PS、P(VC-VAc)。 添加量：添加量：5-10%6161固固化化剂剂其其它它树树脂脂增增稠稠剂剂低低收收缩缩添添加加剂剂填填料料薄薄膜膜树树 脂脂 糊糊 制制 备备稠稠化化收收卷卷浸浸渍渍沉沉降降切切割割包包装装粗粗纱纱SMC成型机生产工艺流程：生产工艺流程： 树脂糊的制备树脂糊的制备批混合法：批混合法：连续混合连续混合计量法：计量法：将树脂与除增稠剂外的各组分将树脂与除增稠剂外的各组分依次搅拌混合依次搅拌混合，再加入增稠剂，混合后经计量即由混合泵输再加入增稠剂，混合后经计量即由混合泵输送到

32、传送带或承载膜上。送到传送带或承载膜上。树脂糊按树脂、增稠剂分开成两部分树脂糊按树脂、增稠剂分开成两部分单独制单独制备备，然后通过计量装置经过一个静态混合器，然后通过计量装置经过一个静态混合器，直接按比例将两部分混合利用。直接按比例将两部分混合利用。6262固固化化剂剂其其它它树树脂脂增增稠稠剂剂低低收收缩缩添添加加剂剂填填料料薄薄膜膜树树 脂脂 糊糊 制制 备备稠稠化化收收卷卷浸浸渍渍沉沉降降切切割割包包装装粗粗纱纱SMC成型机将树脂糊输送到上层和下层聚乙烯薄膜上并通过刮刀均匀刮平至一定厚度，过切割器短切沉降在下层薄膜的树脂糊上上层薄膜覆盖，形成树树脂糊脂糊- -短切玻纤短切玻纤- -树脂糊

33、树脂糊夹层材料压力辊的揉捏作用，使树脂浸透纤维，驱除夹层内气泡6363带式制片机组带式制片机组树脂树脂增稠剂增稠剂玻纤粗纱玻纤粗纱切割器切割器树脂糊树脂糊底部底部PE薄膜薄膜顶部顶部PE薄膜薄膜盘式辊盘式辊刺穿辊刺穿辊挤压辊挤压辊加热器加热器收卷收卷0.6m浸渍、脱泡机构：大致浸渍、脱泡机构：大致分为分为辊式辊式和和带式带式。带式制片机靠带式制片机靠带槽辊筒对输带槽辊筒对输送带上的片材送带上的片材进行辊压来实进行辊压来实现浸渍与脱泡现浸渍与脱泡64646565PE底部薄膜底部薄膜PE顶部薄膜顶部薄膜树脂糊树脂糊树脂糊树脂糊压辊压辊辊式制片机辊式制片机： 靠卷绕靠卷绕张力张力对辊筒面产对辊筒面产

34、生的生的压力压力实实现浸渍、脱现浸渍、脱泡。泡。6666 SMC从制片机组卸下后，一般要经过一定的从制片机组卸下后，一般要经过一定的熟化期熟化期，当，当其其黏度达到模压黏度范围并稳定黏度达到模压黏度范围并稳定后，才能交付成型使用。如后，才能交付成型使用。如果果SMC在室温下存放，需在室温下存放，需12周。为使其尽快达到最佳模周。为使其尽快达到最佳模压黏度，多采用压黏度，多采用加速稠化加速稠化的方法（例如的方法（例如40的稠化室处理的稠化室处理24-36 h或或72 h ）。目前更新进的方法是在制片机组生产线）。目前更新进的方法是在制片机组生产线内内增设稠化区增设稠化区或采用一些新型或采用一些新

35、型高效增稠剂高效增稠剂，以便当，以便当SMC一旦一旦制成，便可立即投入成型过程使用。制成，便可立即投入成型过程使用。 SMC的储存寿命与其储存条件有关。为防止的储存寿命与其储存条件有关。为防止苯乙烯苯乙烯挥发，挥发，SMC存放时必须用非渗透性薄膜密封包装。存放时必须用非渗透性薄膜密封包装。环境温度环境温度对对SMC的存放寿命有较大影响，如英国的存放寿命有较大影响，如英国Scott Bard公司生产公司生产的片材，的片材，15以下可储存以下可储存3个月，如在冷室或个月，如在冷室或23保存，保存，储存寿命可延长到储存寿命可延长到6个月；相反如在个月；相反如在20以上存放，储存寿以上存放，储存寿命将

36、明显缩短。命将明显缩短。67675.4 连续纤维预浸料的制造连续纤维预浸料的制造 纤维预浸料是将树脂体系浸涂到连续纤维或纤维织纤维预浸料是将树脂体系浸涂到连续纤维或纤维织物上，通过一定的处理过程所形成的一种储存备用的半成物上，通过一定的处理过程所形成的一种储存备用的半成品，它是制造连续纤维增强复合材料制品重要的中间材料。品，它是制造连续纤维增强复合材料制品重要的中间材料。按纤维排布形式：按纤维排布形式：织物预浸料（预浸胶布、预浸纱带）织物预浸料（预浸胶布、预浸纱带）单向纤维预浸料（无维布）单向纤维预浸料（无维布）按树脂类型分：热固性树脂预浸料、热塑性树脂预浸料按树脂类型分：热固性树脂预浸料、热

37、塑性树脂预浸料按纤维种类分：碳纤维预浸料、芳纶预浸料、玻纤预浸料等按纤维种类分：碳纤维预浸料、芳纶预浸料、玻纤预浸料等6868玻纤预浸料玻纤预浸料碳纤维预浸料碳纤维预浸料碳纤维预浸布碳纤维预浸布69697070（1）溶液浸渍法）溶液浸渍法树脂预固化到一定程度树脂预固化到一定程度 树脂各组分按树脂各组分按预定固含量配预定固含量配成树脂溶液成树脂溶液纤维（纱或织物）纤维（纱或织物）热处理除去水分或热处理除去水分或石蜡浸润剂石蜡浸润剂浸胶槽（浸渍）浸胶槽（浸渍）纤维上粘着一定量树脂纤维上粘着一定量树脂烘干炉（除去溶剂和挥发分）烘干炉（除去溶剂和挥发分）预浸料（收卷、储存）预浸料（收卷、储存）7171

38、单向纤维预浸料制法单向纤维预浸料制法辊筒缠绕辊筒缠绕阵列式连续排铺阵列式连续排铺挤胶器除去挤胶器除去多余树脂多余树脂辊筒缠绕法特点：辊筒缠绕法特点：p设备简单、操作方便；设备简单、操作方便；p无纬布长度受辊筒直径限制；无纬布长度受辊筒直径限制；p生产效率低；生产效率低；p适于实验室或小批量生产。适于实验室或小批量生产。连续纤维束连续纤维束从纱团引出从纱团引出喂纱导器使纤喂纱导器使纤维纱依次整齐维纱依次整齐环向缠绕环向缠绕最后沿辊筒母线切断展开最后沿辊筒母线切断展开7272平行纤维束或织物平行纤维束或织物p 生产效率高、适于大批量生产。生产效率高、适于大批量生产。许多平行的纤维束或织物许多平行的

39、纤维束或织物同时连续浸涂树脂，经辊同时连续浸涂树脂，经辊压等工序后即成预浸料压等工序后即成预浸料73737474（2）热熔浸渍法和胶膜碾压法（干法）热熔浸渍法和胶膜碾压法（干法） 转移到经整经、排列转移到经整经、排列整齐的平行纤维纱上整齐的平行纤维纱上夹芯经热辊夹芯经热辊，使树脂浸润纤维，使树脂浸润纤维 漏槽中的漏槽中的熔融树脂熔融树脂 纤维不是纤维不是经过浸胶槽经过浸胶槽不使用溶剂不使用溶剂，无污染，无污染7575p可制备树脂含量很低的预浸料，树脂分布均匀；可制备树脂含量很低的预浸料，树脂分布均匀；p该法对树脂体系要求较高：优良的成膜性、适度该法对树脂体系要求较高：优良的成膜性、适度的柔性和粘度。的柔性和粘度。胶膜法胶膜法特点：特点： 干法解决了一些树脂体系不溶于普通低沸点溶剂干法解决了一些树脂体系不溶于普通低沸点溶剂预浸料的制造问题。预浸料的制造问题。加热辊挤压加热辊挤压7676（2）粉末法（粉末静电法和粉末悬浮法）粉末法（粉末静电法和粉末悬浮法） 主要用于制备热塑性树脂和高熔点难溶树脂的预浸料。主要用于制备热塑性树脂和高熔点难溶树脂的预浸料。连续纤维连续纤维带电树带电树脂粉末脂粉末加热