片状模塑料详细介绍
片状模塑料（SMC）详细介绍
一、 SMC简介片状模塑料（SMC），是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。它在60年代初期首先出现在欧洲，在1965年左右美、日相继发展了这种工艺。世界市场上的SMC大约在60年代末期即已初具生产规模，此后一直以每年20%～25%的增长速率快速增长，广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。
SMC模压片材的组成如图1所示。中间芯材是由经树脂糊充分浸渍的短切纤维（或毡）组成，上下两面用聚乙烯薄膜覆盖。树脂糊里含有不饱和聚酯树脂、引发剂、化学增稠剂、低收缩添加剂、填料、脱模剂、着色剂等各种组
分。其生产与成型过程大致如下：
短切原纱毡或玻纤粗纤铺放于预先均匀涂敷了树脂糊的PE膜上，然后在其上覆盖另一层涂敷了树脂糊的PE膜，形成了一种"夹芯"结构。它通过浸渍区时，树脂糊与玻纤（或毡）充分揉捏，然后收集成卷，进行必要的熟化处理。所制成的片材达到不粘手后，即可按要求裁剪成一定尺寸,揭去两面的PE膜，按一定要求叠放于金属对模中加温加压成型。
二、 SMC应用领域：
1、 在汽车工业中的应用
欧、美、日等发达国家已在汽车制造中大量采用SMC材料，涉及到轿车、客车、火车、拖拉机、摩托车，以及运动车、农用车等所有车种，主要应用部件包括以下几类：
1） 悬架零件 前后保险杠，仪表板等。
2） 车身及车身部件车身壳体、硬壳车顶、地板、车门、散热气护栅板、前端板、阻流板、行李舱盖板、遮阳罩、翼子板、发动机罩、大灯反光镜。
3） 发动机盖下部件如空调器外壳、导风罩、进气管盖、风扇导片圈、加热器盖板、水箱部件、制动系统部件，以及电瓶托架，发动机隔音板等。
4） 车内装饰部件 门内饰板、车门把手、仪表盘、转向杆部件、镜子边框、座椅等。
5） 其他如泵盖等电气部件，以及齿轮隔音板等驱动系统零件。
其中，尤以保险杠、车顶、前脸部件、发动机罩、发动机隔音板、前后翼子板等部件重要，产量很大。
2、 在铁路车辆中的应用
主要包括：铁路车辆窗框、卫生间组件、座椅、茶几台面、车厢壁板与顶板等。
3、 在建筑工程中的应用
1） 水箱
2） 淋浴用品 主要产品有浴缸、淋浴间、洗池、防水盘、坐便器、化妆台等，特别是浴缸，整体浴室设备给水槽等。
3） 净化槽
4） 建筑模板
5） 储存间构件
4、 在电气工业与通讯工程中的应用
SMC在电气工业与通讯工程中的应用主要包括如下几个部分。
1） 电器罩壳：包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等；
2） 电器原件与电机部件：如绝缘子、绝缘操作工具、电机风罩等；
3） 电子工程应用：如电子机器的印刷电路板等；
4） 通讯设备应用：电话亭、电线电缆分配箱等
5、 其它应用
1） 座椅
2） 集装箱
3） 电杆夹套
4） 工具锤柄和铲柄
5） 餐饮用具 如：洗菜池、微波炉餐具、碗、碟、盘等食品容器。
三、 SMC对环境的影响
SMC片材生产及模压成型对环境的影响比一般常见的手糊玻璃钢工艺小得多，本项目不存在明显的环境污染问题，这在国内外同类型生产厂的环境监测结果上已早被证实。由于SMC模压系闭模成型，模压过程中抬模放气时，仅有少量苯乙烯气体。国家标准（TJ36-79）规定，车间内苯乙烯浓度须低于40mg/m3，本项目完全符合国标规定要求。废气可抽风高空排放。生产过程不用水，不存在污水处理问题。片材生产线、压机的噪音远比一般金属切削机床为小。
SMC制品压制工艺介绍
片状模塑料的成型，目前主要采用金属对模的压制成型法。其工艺过程十分简单，只要将合乎要求的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。但是，若要模制出高质量的制品，就必须使用合适的压机和模具，严格控制工艺条件（如加料方式、成型温度、压力和保温时间等）。
1、 SMC的成型工艺流程
2、 SMC模压成型工艺：
1） 压制前准备：
a、SMC的质量检查SMC片材的质量对成型工艺过程及制品质量有很大的影响。因此，压制前必须了解料的质量，如树脂糊配方、树脂糊的增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型、单重、薄膜剥离性，硬度及质量均匀性等。
b、剪裁按制品的结构形状，加料位置，流程决定片材剪裁的形状与尺寸，制作样板、再按样板裁料。剪裁的形状多为方形或圆形，尺寸多按制品表面投影面积的40%-80%。为防止外界杂质的污染，上下薄膜在装料前才揭去。
c、 设备的准备
2）加料
3）成型
SMC原材料介绍
片状模塑料（SMC），是用任意取向的短切玻璃纤维（或毡）增强的，并以充分混合的多组分的不饱和聚酯树脂。其主要成分如下：
1、树脂2、引发剂3、填料4、 化学增稠剂5、内脱模剂6、增强材料7、其它助剂
SMC生产工艺介绍
其简要步骤如下：
1、 树脂糊的制备及上糊操作
2、 粗纱的切割与沉降
3、 浸渍与收卷
4、 熟化与存放
SMC模压技术
在玻璃钢的成型工艺中，模压法（金属对模热压成型）占有相当大的比例，近年来，国外各种成型工艺在复合材料生产中的占有率和产量
我国模压法在复合材料的各种成型工艺中，仅占10%左右，预计到2010年模压法所占比例可升至25%，FRP产量可达90~100吨。模压法之所以能迅速发展，主要是由于SMC、BMC/DMC近年来发展较快。
1、什么叫复合材料？复合材料与玻璃钢是什么关系？
由两个或两个以上独立的物理相，包括粘结材料（基体）和粒料、纤维或片状“材料所组成的一种固体产物”称为复合材料。简单的复合材料是农村里建土坯房用的加有稻草的“泥巴”。其中泥土为粘结剂，稻草为增强材料。可见复合材料万变不离其宗。它由两部份组成，其一为基体（体系），其二为增强材料。
复合材料可按基体材料不同分为三大类：
（1）聚合物基复合材料；
（2）金属基复合材料；
（3）无机非金属基复合材料；如陶瓷基复合材料；无机玻璃钢等。其中，聚合物基复合材料占所有复合材料的90%以上。
玻璃钢就属于聚合物基复合材料，在聚合物基复合材料中，玻璃钢的用量又占其总量的90%以上。
2、什么叫玻璃钢？玻璃钢有什么特点？
玻璃钢即既不是玻璃也不是钢，而是玻璃纤维增强塑料的“俗称”，是上世纪五十年代末由原建材部付部长赖际发首先提出来的，现已逐渐被国际上的业界人士认可，特别是在华人圈内。
玻璃钢FRP就是莫文玻璃纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics）的缩写。
FRP有不少突出的特点：
（1）轻质高强，比重在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可拉伸强度却接近，其至超过碳钢，而强度（材料强度除以密度之值）可以与上等合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器等高压容器以及其它需要减轻自重的制品应用中，具有明显的优势。
（2）耐化学腐触：FRP是良好的耐腐材料，对一般浓度的酸、碱、盐、多种油类和有机溶剂，海水都有较好的抵抗能力。现已广泛应用到化工防腐的多个领域，取得了明显的经济效益。正取代碳钢，不锈钢、木材、有色金属等。
（3）电性能好：FRP的绝缘性能（表面电阻、体积电阻、击穿电压等）较高，且可做成防静电或导电的材料，在高频下能保持良好的介电性能，不受电磁作用，不反射电磁波，能透过微波。
（4）耐瞬时超高温：有的FRP能耐3800℃以上的瞬时超高温而成为上天火箭壳体、头锥、喷管等烧蚀材料的唯壹选择。我国就是为了搞“两弹一星”（原子弹、氢弹、人造卫星）才开始搞FRP的研制的。FRP导热系数低，室温下为0.3~0.4千卡/米·时·度，只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。
（5）无缺口敏感性
（6）抗疲劳性能好：疲劳破坏是材料在交变载荷作用下，由于微观裂缝的形成和扩展而造成的低应力破坏。
（7）可制出透明和多种色彩的产品。
（8）设计适应性强，成型工艺性状越：FRP既是一种材料，也是一种结构，可通过选用不同的材料和成型工艺很大程度地满足不同产品的不同要求。
任何产物都是一分为二的，FRP不是万能的，它也有不足之处：
（1）弹性模量低，FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢小10倍，因此在产品结构中常感刚性不足，易变形。可做成薄壳结构，夹层结构，或通过加入高模量碳纤维来提高FRP的钢性。
（2）长期耐热性低，一般仅能在100℃以下长期使用，但通过使用高性能树脂，可使这一温度上升到200~300℃。
（3）存在老化现象：可加防老剂，表面涂装等加以改善。
（4）而磨性差：可加耐磨材料加以改善，如碳化硅。
3、玻璃钢有哪几类？
由所用的树脂名称而定。有聚酯玻璃钢，环氧玻璃钢，酚醛玻璃钢，有机硅玻璃钢，聚胺酯玻璃钢等。
如果用玻璃纤维去增强热塑性塑料，可称为热塑性玻璃钢（FRTP），如果用玻璃纤维去增强热固性树脂，就叫热固性玻璃钢（FRP）。
目前又出现了一种不是用玻璃纤维增强的有机树脂，而是用玻璃纤维增强无机材料而制成的复合材料，叫无机玻璃钢（英文缩写FRIP）。主要特点是不燃，氧指数可达100，另外还有耐热、隔热、不锈蚀、无毒、价低等优点。
4、FRP有哪些生产方法？
FRP的生产方法基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型，层压成型，模压成型，缠绕成型，拉挤成型，RTM（树脂传递模塑），连续成型，袋压成型等。
5、模压法有哪些优点？
模压法有很多种。这是指的是金属对模热压成型，此工艺是一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度压力下成型制品的一种方法，模具在模压料充满模腔之前处于非闭合状态。
模压成型工艺具有生产效率高，可机械化、自动化生产，制品尺寸详细，内外表面光洁，价格低廉，多数结构复杂的制品可一次成型，不需要辅助加工（如车、铣、刨、磨、钻等），不足之处是一次性投资较高，主要是压机和模具都较昂贵，适合大批量生产。
6、什么叫SMC工艺，有何特点？
SMC是英文片状模塑料“sheet moulding compound”的缩写。这是一种夹芯的模压用原材料，芯材是短切无捻粗纱，浸渍聚酯树脂糊（含树脂，低收缩添加剂，内脱模剂，增稠剂，色浆等）上下两面用聚乙烯簿膜复盖的片状材料。使用时，经裁剪、称重、揭去薄膜，迭层加入到已升温的模具中，加高压并保持一段时间，即可脱模获得产品。
SMC工艺的特点是：
(1)操作方便。整个生产过程易实现机械化、自动化，生产效率高，改善了湿法成型的作业环境和劳动条件。
(2)产品的可没计性强。可通过改变组份的种类和配方，改变成型工艺来满足不同产品的不同要求。如耐腐蚀、绝缘、绝热、零收缩、柔性、低密度、高强、A级表面、抗静电等等。
(3)成型流动性好。可成型结构复杂的产品，特别适合制作大型薄壳异形制品。能实现制品变厚度，带嵌件、孔洞、凸台、加强筋、螺纹等功能。
(4)产品内外光洁，尺寸准确，适合制作汽车外围件，电气零部件，机械部件，防腐容器等产品。适合大规模生产，成本较低。
(5)增强材料在生产与成型过程中均无损伤，长度均匀，制品强度较高，可进行轻型结构化设计，色彩艳丽。
任何事物都是一分为二的，SMC工艺也有其不足之处，主要是SMC机组、压机、模具要求高投入，同时，生产技术要求较高。
7、玻璃纤维是怎样生产出来的?
我国目前GF的生产方法主要有两种。一是坩埚法，先把玻璃做成球，将球投入坩埚熔炉中，玻璃液从漏嘴中流出，卷绕在高速（3000m/分）转动的绕丝筒上；二是池窑法，是将玻璃材料直接投入到池窑中熔化，玻璃液经过安装在若干分道上的漏板漏咀中流出，拉丝方法同前。