团状模塑料

热固性塑料

团状模塑料是一种热固性塑料，其中混合了各种惰性填料、纤维增强材料、催化剂、稳定剂和颜料，形成一种用于压塑或注塑的胶粘“油灰状”复合材料。

简介

团状模塑料(BMC)是一种热固性塑料，其中混合了各种惰性填料、纤维增强材料、催化剂、稳定剂和颜料，形成一种用于压塑或注塑的胶粘“油灰状”复合材料。团状模塑料 (BMC) 通过短纤维进行高度填充和增强，玻璃纤维增强材料占 10% 至 30%，长度通常在 1/32 英寸至 1/2 英寸 (12.5mm)之间。

简史

BMC(DMC)材料是Bulk(Dough) molding compounds的缩写，即团状模塑料。国内常称作不饱和聚酯团状模塑料。其主要原料由GF（短切玻璃纤维）、UP（不饱和树脂）、MD（填料）以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料。DMC材料于二十世纪60年代在前西德和英国，首先得以应用，而后在70年代和80年代分别在美国和日本得到了较大的发展。因BMC团状模塑料具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，即可满足各种产品对性能的要求，因此越来越受到广大用户的喜爱。

根据不同的最终应用领域，配制的复合材料可精确控制尺寸，阻燃性和抗电痕性良好，具有很高的介电强度、耐腐蚀性和耐污性，机械性能卓越，收缩性低且色泽稳定。团状模塑料 (BMC) 的流动特性和绝缘及阻燃性极好，对于细节和尺寸要求精确的各种应用非常适用。材料有75种颜色可供选择，能抵受粉剂喷涂或水性涂料。

性质

短切玻璃纤维与不饱和聚酯浆料混合而成的团状预浸料。适于采用模压、传递模塑、注塑成型等工艺成型，制得的制品机械性能良好、尺寸稳定性高、表面光洁度好，耐水、耐油、耐蚀性优良，耐热，电性能优良，尤其是耐电弧性可达到190s左右。按配方配成树脂浆料，主要成分同片状模塑料，填料增多，一般不用增稠剂，再将树脂浆料与短切玻璃纤维(长度约3～25mm)充分混合制得。主要用于电器、电机、无线电、仪表，机械制造，化工设备，建筑，交通运输，国防等部门。

⒈一般性能：BMC（DMC）的比重较大，在1.3~2.1之间；制品外观光亮，手感好，有硬而厚重的感觉；用火加热会产生很多油烟，并有苯乙烯气味；某些品种的BMC（DMC）难燃，但某些品种又极易燃烧，燃烧后留下无机物质。

⒉尺寸稳定性：BMC（DMC）的线膨胀系数是（1.3~3.5）×10-5K-1，比一般的热塑性塑料小，因而使得BMC（DMC）具有很高的尺寸稳定性和尺寸精度。温度对BMC（DMC）的尺寸稳定性影响很小，但湿度的影响则较严重，BMC吸湿后会膨胀。BMC（DMC）的线膨胀系数和钢、铝的很接近，因此可以和其进行复合。

⒊机械强度：BMC（DMC）的拉伸、弯曲、冲击强度等性能高于热塑性塑料，抗蠕变也比热塑性塑料好。

⒋耐水和溶剂性：BMC（DMC）对水、乙醇、脂肪烃、油脂、油具有良好的耐腐蚀性，但是不耐酮、氯碳氢化合物、芳香烃、酸碱等。BMC（DMC）吸水率低，浸泡一天后绝缘性能仍然很好。

⒌耐热性：BMC（DMC）的耐热性比一般工程塑料都要好，热变形温度HDT为200~280℃，可长期在130℃温度下使用。

⒍耐老化性：BMC（DMC）的耐老化性能很好，在室内可用15~20年，户外暴晒10年后其强度保持率在60%以上。

⒎电性能：BMC（DMC）的耐电弧性最突出，可以达到190秒左右。

⒏低臭气性：BMC（DMC）采用的苯乙烯交联剂在固化后仍会有0.1%的残留，加热时会发出臭味。因此用于食品器具（如微波炉餐具）的BMC（DMC）应选用无残留苯乙烯单体型的UP树脂。

原料

1、树脂：不饱和聚酯树脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等树脂。

2、纤维：BMC用玻璃纤维无捻粗纱。

3、填料：碳酸钙、氢氧化铝等。

优点

①成型周期短，可模压，亦可注射，适合大批量生产。

②可加入大量填料，可满足阻燃、尺寸稳定性要求，成本低。

③复杂制品可整体成型，嵌件、孔、台、筋、凹槽等均可同时成型。

④与通常的热塑性塑料相比，制品耐热性、绝缘性、弹性模量等性能要高一些。

⑤对工人技能要求不高，易实现自动化，节省劳动力。

⑥制品尺寸精确。

⑦作业环境好。

缺点

①仅适于制作尺寸较小、强度要求不高(一般BMC强度约比SMC低30%)）产品。

②注射机价格较高。

典型产品

电气零部件(绝缘子、切换29、电表箱、断路器外壳、接线端子、各类家用或商务机电产品壳体)、汽车零部件(前灯反射面、后门、扬声器壳等)、咪表壳体、音响设备壳体。

BMC成型方法

BMC注塑机主要是针对BMC团状料，在经过BMC喂料机强制压入BMC料筒内，再经过螺杆传送至料筒前方，再经注射至模具型腔固化成型的一个过程。

BMC是热固性材料。注塑机料筒温度不能太多，一般设定再60度，便于材料流动即可。

bmc注塑机主要是生产热固性团状料的专业设备，在加料部分有一套液压系统，在螺杆预料时将团状料强制推入料筒，bmc注塑机是适合结构复杂的模具，用注塑方式加工，产品效率高，劳动强度低．

BMC成型方法有压缩成型、传递成型、注塑成型三种，主要以注塑成型为主。

①压缩成型法：参看SMC成型法。

②传递成型法：设备有Pot式和辅助活塞式，以辅助活塞式为主。

③BMC的注塑成型：BMC是玻纤增强不饱和聚酯热固性塑料的简称，是当前使用量最大的一类增强热固性塑料。

BMC的特点和应用

BMC具有良好的物理性能、电性能和力学性能，因此它的应用十分广泛，如可制作诸如变速箱构件、进气管、气门阀盖、保险杠等机械零件；在要求抗震、阻燃、美观、耐用的航空、建筑、家具等方面也得到广泛地应用；在它传统的电器领域内，其用途也越来越广泛。

BMC的注塑成型设备

在BMC中，由于加入了玻璃纤维，因此所用设备与通常热固性塑料注塑成型设备有些不同，使用的注塑机，柱塞式和螺杆式均可。

1) 加料系统。不论是螺杆式还是柱塞式，都必须附加一个挤压式加料装置，以强迫物料进入料筒，该加料装置多采用柱塞式加压进料。

2) 注塑系统。由于柱塞式注塑机的注射量准确而恒定，使玻纤少受损伤地分散于熔料中，因此，柱塞式注塑机使用较多，但排气不便。

3) 加热系统。在BMC的注塑成型中，控制料筒温度十分重要，必须有一套控制系统控制温度，确保加料段到喷嘴的温度为最佳。多采用恒温水或恒温油进行加热。也可采用电加热。

4) 合模装置。多采用机械、液压式和全液压式等几种合模装置。

5) 模具。BMC注塑模与通常的热塑性、热固性注塑有些不同，主要是BMC的收缩率较低，因此在设计模腔尺寸时应有所变化。

BMC的注塑成型工艺

1) 料筒温度与模具温度。加工时，要求BMC在料筒温度下，较长时间保持低粘度的流动态，一般料筒温度应能满足BMC的低限值。料筒温度一般分为两段或三段控制，近料斗端较低，近喷嘴端温度较高。一般相差20~60℃，模具

温度一般控制在135~185℃。

2) 注射压力。由于BMC的流动性差，固化快，模具结构复杂，故注射压力宜选择较高压力，一般为80~160MPa。

3) 注射速度。注射速度的提高，有助于提高塑件表面质量，缩短固化时间，但不利于排气，并增加玻纤的取向程度。故应在保证塑件表面质量的前提下采用较低的注射速度，通常为1.8~3.5m/min。

4) 螺杆转速及背压。若采用螺杆式注塑机，在注射BMC时，螺杆对玻纤的损伤较大，为了尽量减少玻纤的损伤，螺杆转速宜选低值，一般为20~50r/ min。而根据BMC的粘度，以采用低背压为宜，一般为1.4~2.0MPa。

5) 成型周期。由于塑件的大小和复杂程度不同，各段的工艺时间也不同，一般注射时间为2~20s，保温时间为10~20（厚度）。

BMC（DMC）的加工特性

⑴流动性：BMC（DMC）的流动性很好，并可在低压下保持良好的流动性。

⑵固化性：BMC（DMC）的固化速度很快，成型温度在135~145℃时固化时间为30~60秒/mm。

⑶收缩率：BMC（DMC）的收缩率很低，在0~0.5%之间，收缩率还可以根据需要加入添加剂进行调节；可分为无收缩（收缩率<0.05%）、低收缩率（0.05~0.3%）、高收缩率（0.3~0.5%）三个等级。

⑷着色性：BMC（DMC）有较好的着色性。

⑸缺点：成型时间较长、制品毛刺较大。

BMC（DMC）模塑料的配制

BMC（DMC）是由液态UP树脂、固体粉状填料、短切玻纤等多种成分混合而成的，为了便于成型时投料等操作，通常先将预混料挤压成条状或丸块状。

BMC（DMC）的配制分为两步：①先将树脂、引发剂、着色剂、脱模剂、部分填料等加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到50℃左右，然后再缓慢加入剩余的填料混合搅拌均匀，制得树脂预混浆料；②把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的短切玻璃纤维，搅拌10~15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。

BMC（DMC）的压制成型

BMC（DMC）的压制成型是把一定量的模塑料加入预热的模具中，经加压、加热后固化成型，具体流程为加料（将固体模塑料加入预热的钢制模具中）→合模→充模（模塑料在压力下流动并充满整个型腔）→固化（在设定的压力和温度下保持一定时间后充分固化）→开模取出制品。

BMC（DMC）压制成型工艺条件如下：

⑴成型压力：普通制品3.5~7MPa，对制品表面要求高的可用14MPa；

⑵成型温度：模具温度在145±5℃，定模温度可调低5~15℃以便脱模；

⑶合模速度：50秒内须合模完成；

⑷固化时间：制品壁厚3mm的固化时间为3分钟，壁厚6mm的固化时间为4~6分钟，壁厚12mm的固化时间为6~10分钟。

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