團狀模塑膠

團狀模塑膠是一種熱固性塑膠，其中混合了各種惰性填料、纖維增強材料、催化劑、穩定劑和顏料，形成一種用於壓塑或注塑的膠粘“油灰狀”複合材料。

基本介紹

• 中文名：團狀模塑膠
• 外文名：Bulk(Dough) molding compounds(BMC/DMC)
• 別稱：不飽和聚酯團狀模塑膠
• 主要原料：GF短切玻璃纖維、UP不飽和樹脂
• 性能：優良的電氣性能機械性能耐熱性

簡介

團狀模塑膠(BMC)是一種熱固性塑膠，其中混合了各種惰性填料、纖維增強材料、催化劑、穩定劑和顏料，形成一種用於壓塑或注塑的膠粘“油灰狀”複合材料。團狀模塑膠 (BMC) 通過短纖維進行高度填充和增強，玻璃纖維增強材料占 10% 至 30%，長度通常在 1/32 英寸至 1/2 英寸 (12.5mm)之間。

簡史

BMC(DMC)材料是Bulk(Dough) molding compounds的縮寫，即團狀模塑膠。國內常稱作不飽和聚酯團狀模塑膠。其主要原料由GF（短切玻璃纖維）、UP（不飽和樹脂）、MD（填料）以及各種添加劑經充分混合而成的料團狀預浸料。DMC材料於二十世紀60年代在前西德和英國，首先得以套用，而後在70年代和80年代分別在美國和日本得到了較大的發展。因BMC團狀模塑膠具有優良的電氣性能，機械性能，耐熱性，耐化學腐蝕性，又適應各種成型工藝，即可滿足各種產品對性能的要求，因此越來越受到廣大用戶的喜愛。

根據不同的最終套用領域，配製的複合材料可精確控制尺寸，阻燃性和抗電痕性良好，具有很高的介電強度、耐腐蝕性和耐污性，機械性能卓越，收縮性低且色澤穩定。團狀模塑膠 (BMC) 的流動特性和絕緣及阻燃性極好，對於細節和尺寸要求精確的各種套用非常適用。材料有75種顏色可供選擇，能抵受粉劑噴塗或水性塗料。

性質

短切玻璃纖維與不飽和聚酯漿料混合而成的團狀預浸料。適於採用模壓、傳遞模塑、注塑成型等工藝成型，製得的製品機械性能良好、尺寸穩定性高、表面光潔度好，耐水、耐油、耐蝕性優良，耐熱，電性能優良，尤其是耐電弧性可達到190s左右。按配方配成樹脂漿料，主要成分同片狀模塑膠，填料增多，一般不用增稠劑，再將樹脂漿料與短切玻璃纖維(長度約3～25mm)充分混合製得。主要用於電器、電機、無線電、儀表，機械製造，化工設備，建築，交通運輸，國防等部門。

⒈一般性能：BMC（DMC）的比重較大，在1.3~2.1之間；製品外觀光亮，手感好，有硬而厚重的感覺；用火加熱會產生很多油煙，並有苯乙烯氣味；某些品種的BMC（DMC）難燃，但某些品種又極易燃燒，燃燒後留下無機物質。

⒉尺寸穩定性：BMC（DMC）的線膨脹係數是（1.3~3.5）×10-5K-1，比一般的熱塑性塑膠小，因而使得BMC（DMC）具有很高的尺寸穩定性和尺寸精度。溫度對BMC（DMC）的尺寸穩定性影響很小，但濕度的影響則較嚴重，BMC吸濕後會膨脹。BMC（DMC）的線膨脹係數和鋼、鋁的很接近，因此可以和其進行複合。

⒊機械強度：BMC（DMC）的拉伸、彎曲、衝擊強度等性能高於熱塑性塑膠，抗蠕變也比熱塑性塑膠好。

⒋耐水和溶劑性：BMC（DMC）對水、乙醇、脂肪烴、油脂、油具有良好的耐腐蝕性，但是不耐酮、氯碳氫化合物、芳香烴、酸鹼等。BMC（DMC）吸水率低，浸泡一天后絕緣性能仍然很好。

⒌耐熱性：BMC（DMC）的耐熱性比一般工程塑膠都要好，熱變形溫度HDT為200~280℃，可長期在130℃溫度下使用。

⒍耐老化性：BMC（DMC）的耐老化性能很好，在室內可用15~20年，戶外暴曬10年後其強度保持率在60%以上。

⒎電性能：BMC（DMC）的耐電弧性最突出，可以達到190秒左右。

⒏低臭氣性：BMC（DMC）採用的苯乙烯交聯劑在固化後仍會有0.1%的殘留，加熱時會發出臭味。因此用於食品器具（如微波爐餐具）的BMC（DMC）應選用無殘留苯乙烯單體型的UP樹脂。

原料

1、樹脂：不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等樹脂。

2、纖維：BMC用玻璃纖維無捻粗紗。

3、填料：碳酸鈣、氫氧化鋁等。

優點

①成型周期短，可模壓，亦可注射，適合大批量生產。

②可加入大量填料，可滿足阻燃、尺寸穩定性要求，成本低。

③複雜製品可整體成型，嵌件、孔、台、筋、凹槽等均可同時成型。

④與通常的熱塑性塑膠相比，製品耐熱性、絕緣性、彈性模量等性能要高一些。

⑤對工人技能要求不高，易實現自動化，節省勞動力。

⑥製品尺寸精確。

⑦作業環境好。

缺點

①僅適於製作尺寸較小、強度要求不高(一般BMC強度約比SMC低30%)）產品。

②注射機價格較高。

典型產品

電氣零部件(絕緣子、切換29、電錶箱、斷路器外殼、接線端子、各類家用或商務機電產品殼體)、汽車零部件(前燈反射面、後門、揚聲器殼等)、咪錶殼體、音響設備殼體。

BMC成型方法

BMC注塑機主要是針對BMC團狀料，在經過BMC餵料機強制壓入BMC料筒內，再經過螺桿傳送至料筒前方，再經注射至模具型腔固化成型的一個過程。

BMC是熱固性材料。注塑機料筒溫度不能太多，一般設定再60度，便於材料流動即可。

bmc注塑機主要是生產熱固性團狀料的專業設備，在加料部分有一套液壓系統，在螺桿預料時將團狀料強制推入料筒，bmc注塑機是適合結構複雜的模具，用注塑方式加工，產品效率高，勞動強度低．

BMC成型方法有壓縮成型、傳遞成型、注塑成型三種，主要以注塑成型為主。

①壓縮成型法：參看SMC成型法。

②傳遞成型法：設備有Pot式和輔助活塞式，以輔助活塞式為主。

③BMC的注塑成型：BMC是玻纖增強不飽和聚酯熱固性塑膠的簡稱，是當前使用量最大的一類增強熱固性塑膠。

BMC的特點和套用

BMC具有良好的物理性能、電性能和力學性能，因此它的套用十分廣泛， 如可製作諸如變速箱構件、進氣管、氣門閥蓋、保險槓等機械零件；在要求抗震、阻燃、美觀、耐用的航空、建築、家具等方面也得到廣泛地套用；在它傳統的電器領域內，其用途也越來越廣泛。

BMC的注塑成型設備

在BMC中，由於加入了玻璃纖維，因此所用設備與通常熱固性塑膠注塑成型設備有些不同，使用的注塑機，柱塞式和螺桿式均可。

1) 加料系統。不論是螺桿式還是柱塞式，都必須附加一個擠壓式加料裝置， 以強迫物料進入料筒，該加料裝置多採用柱塞式加壓進料。

2) 注塑系統。由於柱塞式注塑機的注射量準確而恆定，使玻纖少受損傷地分散於熔料中，因此，柱塞式注塑機使用較多，但排氣不便。

3) 加熱系統。在BMC的注塑成型中，控制料筒溫度十分重要，必須有一套控制系統控制溫度，確保加料段到噴嘴的溫度為最佳。多採用恆溫水或恆溫油進行加熱。也可採用電加熱。

4) 合模裝置。多採用機械、液壓式和全液壓式等幾種合模裝置。

5) 模具。BMC注塑模與通常的熱塑性、熱固性注塑有些不同，主要是BMC的收縮率較低，因此在設計模腔尺寸時應有所變化。

BMC的注塑成型工藝

1) 料筒溫度與模具溫度。加工時，要求BMC在料筒溫度下，較長時間保持低粘度的流動態，一般料筒溫度應能滿足BMC的低限值。料筒溫度一般分為兩段或三段控制，近料斗端較低，近噴嘴端溫度較高。一般相差20~60℃，模具

溫度一般控制在135~185℃。

2) 注射壓力。由於BMC的流動性差，固化快，模具結構複雜，故注射壓力宜選擇較高壓力，一般為80~160MPa。

3) 注射速度。注射速度的提高，有助於提高塑件表面質量，縮短固化時間， 但不利於排氣，並增加玻纖的取向程度。故應在保證塑件表面質量的前提下採用較低的注射速度，通常為1.8~3.5m/min。

4) 螺桿轉速及背壓。若採用螺桿式注塑機，在注射BMC時，螺桿對玻纖的損傷較大，為了儘量減少玻纖的損傷，螺桿轉速宜選低值，一般為20~50r/ min。而根據BMC的粘度，以採用低背壓為宜，一般為1.4~2.0MPa。

5) 成型周期。由於塑件的大小和複雜程度不同，各段的工藝時間也不同， 一般注射時間為2~20s，保溫時間為10~20(厚度）。

BMC（DMC）的加工特性

⑴流動性：BMC（DMC）的流動性很好，並可在低壓下保持良好的流動性。

⑵固化性：BMC（DMC）的固化速度很快，成型溫度在135~145℃時固化時間為30~60秒/mm。

⑶收縮率：BMC（DMC）的收縮率很低，在0~0.5%之間，收縮率還可以根據需要加入添加劑進行調節；可分為無收縮（收縮率<0.05%）、低收縮率（0.05~0.3%）、高收縮率（0.3~0.5%）三個等級。

⑷著色性：BMC（DMC）有較好的著色性。

⑸缺點：成型時間較長、製品毛刺較大。

BMC（DMC）模塑膠的配製

BMC（DMC）是由液態UP樹脂、固體粉狀填料、短切玻纖等多種成分混合而成的，為了便於成型時投料等操作，通常先將預混料擠壓成條狀或丸塊狀。

BMC（DMC）的配製分為兩步：①先將樹脂、引發劑、著色劑、脫模劑、部分填料等加入高剪下型的攪拌機中攪拌均勻，混合溫度達到50℃左右，然後再緩慢加入剩餘的填料混合攪拌均勻，製得樹脂預混漿料；②把預混漿料加入Z型鉸刀式混料機或者行星式混合機中，加入烘乾處理過的短切玻璃纖維，攪拌10~15分鐘後倒出團料，用擠出機擠成條狀和丸狀，烘乾後用聚酯薄膜密封包裝，儲存備用。

BMC（DMC）的壓製成型

BMC（DMC）的壓製成型是把一定量的模塑膠加入預熱的模具中，經加壓、加熱後固化成型，具體流程為加料（將固體模塑膠加入預熱的鋼製模具中）→合模→充模（模塑膠在壓力下流動並充滿整個型腔）→固化（在設定的壓力和溫度下保持一定時間後充分固化）→開模取出製品。

BMC（DMC）壓製成型工藝條件如下：

⑴成型壓力：普通製品3.5~7MPa，對製品表面要求高的可用14MPa；

⑵成型溫度：模具溫度在145±5℃，定模溫度可調低5~15℃以便脫模；

⑶合模速度：50秒內須合模完成；

⑷固化時間：製品壁厚3mm的固化時間為3分鐘，壁厚6mm的固化時間為4~6分鐘，壁厚12mm的固化時間為6~10分鐘。