El compuesto de moldeo en láminas (SMC) se compone principalmente de resina de poliéster insaturado, a la que se le añaden agente de curado, agente desmoldante, carga, agente de baja contracción, espesante, etc. El compuesto de moldeo se recubre con una película de polietileno (PE). Este documento describe brevemente la composición y la clasificación de las aplicaciones del SMC.
Composición del compuesto de moldeo en láminas
El SMC se compone de resina de poliéster insaturado, agente reticulante, iniciador, carga, espesante, agente desmoldante, fibra de vidrio e inhibidor de polimerización. Los cuatro primeros componentes proporcionan principalmente la estructura del material y aumentan su resistencia. Los cuatro últimos contribuyen principalmente a mejorar la viscosidad, la resistencia a la corrosión, el aislamiento y la estabilidad estructural del producto.
1. La resina de poliéster insaturado y los agentes reticulantes constituyen la base del SMC. Las resinas de poliéster insaturado se obtienen generalmente mediante policondensación a partir de ácidos dicarboxílicos insaturados (o anhídridos), ácidos dicarboxílicos saturados (o anhídridos) y polioles. Poseen propiedades mecánicas y resistencia específicas, y su distribución de fuerzas internas es uniforme. El agente reticulante es principalmente estireno. Tras la reticulación, ambos componentes son los principales responsables de la plasticidad durante el curado del producto, desempeñando funciones de conexión, soporte, equilibrio de transmisión y protección.
2. El iniciador provoca el curado y la formación de la resina y el agente reticulante en la etapa de pasta de resina. Su función principal es lograr la copolimerización de la resina y el doble enlace del monómero reticulante, como el estireno, para que el SMC pueda solidificarse y formarse en la cavidad del molde.
3. El relleno ocupa más de un tercio del compuesto de moldeo en láminas y puede ajustar su viscosidad. Generalmente, debe tener baja densidad, baja adsorción de aceite, pocos poros, resistencia a la corrosión y bajo costo. Los componentes de relleno más comunes son principalmente CaCO3, Al(OH)3, entre otros.
4. Los espesantes confieren al SMC una alta viscosidad y una baja adherencia. La preparación de compuestos de moldeo en láminas y a granel requiere una baja viscosidad de la resina para facilitar la impregnación de la fibra de vidrio y el relleno. El moldeo por compresión, en cambio, requiere una mayor viscosidad. Por lo tanto, es necesario añadir un espesante antes del proceso de moldeo para transformar la baja viscosidad de la impregnación de fibra de vidrio en una alta viscosidad que no resulte pegajosa.
5. El agente desmoldante evita que el compuesto de moldeo en láminas se adhiera a la superficie del molde metálico. Este agente impide que la resina de poliéster insaturado interactúe con la superficie del molde durante el proceso de plastificación de la mezcla de resina. Se utiliza principalmente en forma de ácidos grasos de cadena larga o sales, como el estearato de zinc. Su uso excesivo reduce considerablemente el rendimiento del producto. Generalmente, se utiliza en una proporción del 1 al 3 % del total del producto para garantizar su calidad.
6. Las fibras de vidrio pueden mejorar la resistencia a la corrosión y las propiedades aislantes del SMC. Para el moldeo de láminas, se suelen utilizar esteras de fibra de vidrio picada como material de refuerzo. Un uso excesivo puede provocar que el producto quede demasiado esponjoso, mientras que una cantidad insuficiente no tendrá un efecto de refuerzo significativo. La proporción habitual es de aproximadamente el 20 %. De esta forma, el producto puede someterse simultáneamente a los procesos de moldeo por extrusión y moldeo por compresión.
7. El inhibidor aumenta la estabilidad de la resina SMC y prolonga su periodo de almacenamiento. Dado que el iniciador estireno se descompone lentamente, provocando la polimerización de la resina, la adición de una cantidad adecuada de captador de radicales libres (inhibidor de la polimerización) puede ralentizar la descomposición del estireno y prolongar su periodo de almacenamiento. Los inhibidores suelen ser benzoquinonas y compuestos fenólicos polivalentes.
Aplicación de productos compuestos para moldeo en láminas
El SMC presenta ventajas como un excelente rendimiento eléctrico, alta resistencia a la corrosión, ligereza y un diseño de ingeniería sencillo y flexible. Sus propiedades mecánicas son comparables a las de algunos materiales metálicos. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en ocho sectores, como la industria automotriz, los vehículos ferroviarios, la construcción, los electrodomésticos y las comunicaciones (Tabla 1).
En sus inicios, se utilizó principalmente en forma de paneles aislantes en los sectores de la construcción, los electrodomésticos y las comunicaciones, y su tecnología está relativamente desarrollada. Posteriormente, se empleó en la industria automotriz para sustituir parte del acero y las aleaciones de aluminio de la carrocería, reduciendo así el peso del vehículo.
En el contexto actual de ahorro energético, reducción de emisiones y desarrollo de vehículos de nueva energía, la tecnología de los productos automotrices sigue evolucionando hacia la ligereza y la alta calidad. Hoy en día, la aplicación de materiales SMC es omnipresente en la vida cotidiana. Se observa en comunicaciones inalámbricas, cajas eléctricas antideflagrantes, materiales de aislamiento de suelos, baños e instalaciones ferroviarias de alta velocidad.
Tabla 1. Ocho aplicaciones principales y campos de subdivisión de los materiales SMC.
| NO | Campo | Segmentación |
| 1 | industria automotriz | Piezas de suspensión, tableros de instrumentos; piezas y componentes de carrocería; piezas del compartimento del motor |
| 2 | Vehículo ferroviario | Marcos de ventanas; Asientos; Paneles y techos de vagones; Componentes de inodoros |
| 3 | sector de la construcción | Tanque de agua; Productos de baño; Fosa séptica; Encofrado de edificios; Componentes de trasteros |
| 4 | Aparatos eléctricos y comunicaciones | Cajas eléctricas; componentes eléctricos y componentes (herramientas de aislamiento) |
| 5 | Baño | Lavabo; Equipo de ducha; Baño completo; Componentes sanitarios |
| 6 | Material de suelo | Suelo antideslizante y antiestático |
| 7 | Caja eléctrica a prueba de explosiones | Carcasas para equipos eléctricos a prueba de explosiones |
| 8 | Comunicación inalámbrica | Antena reflectora de FRP, etc. |
Resumir
La resina de poliéster insaturado, el agente reticulante, el iniciador y el relleno en el compuesto de moldeo en láminas proporcionan una estructura al producto y aumentan su resistencia estructural. El espesante, el agente desmoldante, la fibra de vidrio y el inhibidor de polimerización aportan viscosidad, resistencia a la corrosión, aislamiento y estabilidad estructural al producto. Estos productos se han aplicado en ocho sectores principales, incluyendo la industria automotriz y los vehículos ferroviarios. En el contexto actual de conservación de energía, protección ambiental y bajo consumo energético, la industria automotriz ha planteado exigencias cada vez mayores para los materiales SMC debido a sus requisitos de ligereza. Este es el principal motor del desarrollo de la tecnología SMC.
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Fecha de publicación: 17 de mayo de 2023
