Thành phần và ứng dụng của hợp chất đúc tấm

Hợp chất đúc tấm (SMC) là loại hợp chất có thành phần chính là nhựa polyester không bão hòa, kết hợp với chất đóng rắn, chất tách khuôn, chất độn, chất giảm co ngót, chất làm đặc, v.v. Sau khi đúc, hợp chất được phủ một lớp màng polyetylen (PE). Bài báo này chủ yếu mô tả ngắn gọn thành phần và ứng dụng phân loại của SMC.

Thành phần của hợp chất đúc tấm

SMC bao gồm nhựa polyester chưa bão hòa, chất liên kết ngang, chất khơi mào, chất độn, chất làm đặc, chất tách khuôn, sợi thủy tinh và chất ức chế trùng hợp. Trong đó, bốn thành phần đầu tiên chủ yếu tạo nên khung vật liệu cho sản phẩm và tăng cường độ bền. Bốn thành phần cuối cùng chủ yếu giúp tăng độ nhớt, khả năng chống ăn mòn, cách điện và độ ổn định cấu trúc của sản phẩm.

1. Nhựa polyester không bão hòa và chất liên kết ngang là thành phần chính của SMC. Nhựa polyester không bão hòa thường được trùng hợp từ các axit dicarboxylic không bão hòa (hoặc anhydrit), axit dicarboxylic bão hòa (hoặc anhydrit) và polyol. Nó có các tính chất cơ học và độ bền nhất định, và lực nội phân bố đồng đều. Chất liên kết ngang chủ yếu là styren. Sau khi hai thành phần này được liên kết ngang, chúng là vật liệu chính tạo nên tính dẻo khi đóng rắn của sản phẩm, đóng vai trò liên kết, hỗ trợ, truyền cân bằng và bảo vệ.

2. Chất khởi đầu làm cho nhựa và chất liên kết ngang đông cứng và tạo thành hỗn hợp nhựa ở giai đoạn dạng sệt. Chức năng chính của nó là làm cho nhựa và liên kết đôi trong monome liên kết ngang như styren đồng trùng hợp để SMC có thể đông cứng và tạo thành trong khoang khuôn.

3. Chất độn chiếm hơn một phần ba hỗn hợp đúc tấm và có thể điều chỉnh độ nhớt của hỗn hợp. Nói chung, nó cần có các đặc tính như trọng lượng riêng thấp, giá trị hấp thụ dầu thấp, ít lỗ rỗng, khả năng chống ăn mòn và chi phí thấp. Các thành phần chất độn thường được sử dụng chủ yếu là CaCO3, Al(OH)3, v.v.

4. Chất làm đặc giúp SMC có độ nhớt cao và không dính. Việc chuẩn bị các hợp chất đúc dạng tấm và khối đòi hỏi độ nhớt thấp của nhựa để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thấm sợi thủy tinh và chất độn vào nhựa. Và quá trình ép khuôn lại yêu cầu độ nhớt cao hơn. Do đó, cần phải thêm chất làm đặc trước quá trình đúc để chuyển độ nhớt thấp của quá trình thấm sợi thủy tinh thành độ nhớt cao mà không bị dính.

5. Chất tách khuôn ngăn cản sự bám dính của hợp chất đúc tấm với bề mặt khuôn kim loại. Chất tách khuôn có thể ngăn chặn nhựa polyester chưa bão hòa tương tác với bề mặt khuôn kim loại trong quá trình gia công nhựa. Chủ yếu là các axit béo mạch dài hoặc muối, điển hình là kẽm stearat. Sử dụng quá nhiều sẽ dễ làm giảm hiệu suất của sản phẩm. Lượng sử dụng thông thường chiếm 1~3% tổng sản phẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

6. Sợi thủy tinh có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn và tính chất cách điện của SMC. Hợp chất đúc tấm thường chọn thảm sợi thủy tinh cắt nhỏ làm vật liệu gia cường. Sử dụng quá nhiều sẽ dễ làm cho sản phẩm quá xốp, và sử dụng quá ít sẽ không có tác dụng gia cường rõ rệt. Tỷ lệ sử dụng thông thường là khoảng 20%. Bằng cách này, sản phẩm có thể đồng thời đáp ứng cả hai quy trình ép đùn và ép nén.

7. Chất ức chế làm tăng độ ổn định của SMC và kéo dài thời gian bảo quản. Vì chất khơi mào styren sẽ phân hủy chậm, gây ra sự trùng hợp của nhựa, nên việc thêm một lượng chất khử gốc tự do (chất ức chế trùng hợp) thích hợp có thể làm chậm tốc độ phân hủy styren và kéo dài thời gian bảo quản. Các chất ức chế thường là benzoquinon và các hợp chất phenolic đa hóa trị.

Ứng dụng của các sản phẩm hợp chất đúc tấm

Vật liệu SMC có những ưu điểm như hiệu suất điện tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn mạnh, trọng lượng nhẹ, thiết kế kỹ thuật dễ dàng và linh hoạt, v.v. Tính chất cơ học của nó tương đương với một số vật liệu kim loại. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong tám lĩnh vực như công nghiệp ô tô, phương tiện đường sắt, xây dựng, thiết bị điện và thông tin liên lạc (Bảng 1).

Trong đó, ở giai đoạn đầu, nó chủ yếu được sử dụng dưới dạng tấm cách nhiệt trong các lĩnh vực xây dựng, thiết bị điện và viễn thông, và công nghệ này tương đối hoàn thiện. Sau đó, nó được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô để thay thế một phần vật liệu thép và hợp kim nhôm của thân xe nhằm giảm trọng lượng xe.

Trong bối cảnh tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải hiện nay, cùng với sự phát triển của xe năng lượng mới, công nghệ sản phẩm ô tô tiếp tục phát triển theo hướng trọng lượng nhẹ và chất lượng cao. Đến nay, vật liệu SMC có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi trong cuộc sống hàng ngày. Nó được thể hiện trong truyền thông không dây, vỏ thiết bị điện chống cháy nổ, vật liệu cách điện mặt đất, phòng tắm và các thiết bị đường sắt cao tốc.

Bảng 1 Tám lĩnh vực ứng dụng chính và phân ngành của vật liệu SMC

Tóm tắt

Nhựa polyester chưa bão hòa, chất liên kết ngang, chất khởi đầu và chất độn trong hợp chất đúc tấm tạo nên khung vật liệu cho sản phẩm và tăng cường độ bền cấu trúc. Chất làm đặc, chất tách khuôn, sợi thủy tinh và chất ức chế trùng hợp giúp tăng độ nhớt, khả năng chống ăn mòn, cách điện và độ ổn định cấu trúc cho sản phẩm. Các sản phẩm này đã được ứng dụng trong tám lĩnh vực chính, bao gồm ngành công nghiệp ô tô và xe lửa. Trong bối cảnh hiện nay về tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường và tiêu thụ năng lượng thấp, ngành công nghiệp ô tô đã đưa ra những yêu cầu ngày càng cao đối với vật liệu SMC do yêu cầu về trọng lượng nhẹ. Đây chính là động lực chính thúc đẩy sự phát triển của công nghệ SMC.

Sử dụngmáy ép thủy lực tổng hợpđể ép các sản phẩm composite đúc tấm. Zhengxi là một công ty chuyên nghiệp.Nhà máy ép thủy lực tại Trung QuốcCung cấp máy in chất lượng cao. Liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết.