目前,最有代表性的BMC模塑料是以不饱和聚酯树脂与短切玻璃纤维、粉状填料和各种
助剂等原材料所组成的团状预混合成型材料其主要的组分包括不饱和聚酯树脂、苯乙烯、增强材料(如玻璃纤维〕、填料以及各种添加剂,如引发剂、阻聚剂、内脱模剂及颜料等。相对于SMC来说.BMC因所含玻璃纤维少而填料多一般不用增稠剂。
与主要由树脂和玻璃纤维二组分所构成的玻璃钢有所不同的是,BMC模塑料主要是由三种组分(树脂、玻璃纤维和填料〕所组成,是一类粒子分散型复合材料(树脂黏结了大量粉状填料)和纤维增强复合材料合结合起来的多相复合体系。因此,这使影响BMC模塑科性能的因素更加多样化、复杂化.然而.遇过调节预混料中树脂、玻璃纤维、填料及各种添加剂的种类,用量及结合方式,就可配制出具有不同性能和功用的多种多样的BMC模塑料。
一殷来说,除了不饱和聚酯树脂和环氧树脂外,酚醛树脂、脲醛树脂、蜜胺塑料和邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等都可作为BMC模塑料的基体树脂.然而,以不饱和聚酯树脂为基体的BMC不但具有良好的成型工艺特性,有较低廉的成本,并可在校低的温度和压力下成型固化,固化时又无低分子物放出,而相对来说.以酚醛树脂等作为基体的BMC模塑料却比不饱和聚酯树脂的更难于加工。因此,以不饱和聚酯树脂为基体的BMC模塑料使用最广、用量也最大下面主要是介绍以不饱和聚酯树脂为基体的BMC模塑料及其配制、成型枝术。
不饱和聚酯树脂
以不饱和聚酯树脂为基体的BMC模塑料,其最基本的配方材科就是不饱和聚酯脂它通常山不饱和二元羧酸(或酸盯).饱和二元羧酸〔或酸盯)与多元醇缩聚而成,并在缩聚结束后加人一定量的乙烯基单体〔如苯乙烯)配成黏稠状液态树脂根据其化学纳构上的差异,通常可将其分为通用型、间苯型和双酚A型三大类.在BMC模塑料的配制中,最常用的是通用型和间苯型的不饱和聚酯树脂。对于通用模塑料所用的不饱和聚酯树脂其典型配方如下。
顺丁烯二酸酐:3mol;苯二甲酸酐:Imol,丙二醉4.5mol。
通过改变其原料的种类与配比,可以合成出具有各种不同性能的不饱和聚酯树脂,以适应各种不同使用要求的需要。如当要求其有较高的耐化学性和耐热性时.可用改性双酚A和新戊二醉等.不饱和酸主要是顺丁烯用二酸酐.如要求共有高的热变形温度时,可用反丁始二酸。饱和二元酸常用的是苯二甲酸酐或间苯二甲酸胶,间苯二甲酸可提高树脂的热变形温度
和弯曲弹性模量.其他如要求挠曲性能高时,可用己内酸;要求能阻燃时,可用四氯邻苯二
甲酸酐,四溴邻苯二甲酸酐或菌绿酸〔HET酸)。在配制模压用的BMC时,一般采用中等反应性或高反应性的配方。邻苯二甲酸酐对顺丁烯二酸酐的摩尔比应为(1:2)~(1:3)树脂的反应性可用固化过程中温度的增长速度来测定.
在BMC模塑科所用的不饱和聚酯树脂的合成中,由于两阶段反应方法易于控制其工艺,产品性能也更为位定,和碱土金属氧化物及氢氧化物的稠化过程也易于控制.因而大多都采用此法.
不饱和聚酯树脂由于所用的原料不同,品种繁多,其性能也各异,已工业化生产的品种有通用、韧性.柔性、耐化学性、耐高温性、自熄性和低收缩等多种类型和性能的不饱和聚酯
树脂。
在聚酯膜塑料的生产中,常用的是间苯二甲酸酐和邻苯二甲酸型不饱和聚酯树脂.从原材科的来源和成本考虑,使用最多的是邻苯二甲酸型不饱和聚酯树脂。间笨二甲酸型聚酯树脂具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐然性,但价格较贵。在BMC内的树脂系统中已经不是使用通用聚酯树脂或间苯二甲酸型聚酯树脂的单一组分,而主要是采用所谓的低收缩或低波纹的树脂系统。
这种模塑料的低收缩系统通常由两种组分复合而成.其一为高活性液体不饱和聚酯树脂.其二为一种细分散或溶解了的热固性树脂,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚物,各种甲基丙始酸共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚乙酸内酰胺、聚氯乙烯.乙酸丁酸纤维度、乙酸一丙酸纤维素等等.这类作为低收缩添加剂添加剂的热塑性树脂,在树脂糊配方中的用量占总树脂量的1%-25%, 其相对分子质量范围为25000~5000000,这种双组分分低收缩树脂系统,其低收缩效果与各组分的相对比例密切相关。以双组分Pereplex P-340/P-681系统为例.调整两部分的相对比例,可使制品实现不同程度的收缩。当比例为60/40,收缩率几乎为零,而比例为100/0时体积收缩为8%。由此可见,这种双组分的低收缩树脂系统,对于控制制品模塑成型后的收缩提供了较大的适应性,可按需要而人为地调节制品的最终收缩特性。