高性能拜拜BMC的制備最新

1、高性能高性能 BMC的制備的制備指導老師：指導老師：陸昶副教授學學 生生：李發(fā)富專專 業(yè)業(yè)：化學工程與工藝班班 級級：化工071主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、研究背景一、研究背景二、二、BMC樣品的制備樣品的制備三、試驗三、試驗四、結(jié)果與討論四、結(jié)果與討論五、結(jié)論五、結(jié)論一、研究背景一、研究背景BMC (Bulk Moulding Compounds)稱為團狀模塑料預混料，是一種以熱固性樹脂作為基體的纖維增強復合材料。其中增強材料最常用的是短切玻璃纖維。玻璃纖維的增強效果的好壞，與其在BMC模塑料中及其在成型制品中的長度、分散狀態(tài)及分布均勻性、取向及其與樹脂界面的結(jié)合情況等等有關(guān)。 針對杭申電氣杭州紅申

2、電器有限公司BMC在制 備制品時出現(xiàn)的強度不能滿足部分開關(guān)用制品需求和制品固化速率慢等問題，本研究分析了不同型號玻璃纖維在不同的攪拌時間下BMC制品的強度，并探討了固化溫度及引發(fā)劑種類和配比對BMC制品成型速率、表觀質(zhì)量及制品強度的影響。二、BMC樣品的制備注意A、B兩桶內(nèi)的物料倒入捏合機后,攪拌時間約為40min。玻璃纖維撒入要均勻，規(guī)定2min內(nèi)撒完。在捏合過程中，及時清理捏合機上的殘物。模壓成型條件：固化溫度為150，壓力20MPa，固化時間10min。1.將BMC放置24h，再壓成樣條進行力學性能測試。三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容目測玻璃纖維外觀目測玻璃纖維外觀 主要目測其集束性、分散是否

3、均勻、有無散絲。玻璃纖維含水率測定玻璃纖維含水率測定 測定方法：在稱量瓶中稱取5g左右玻璃纖維放于105的鼓風烘箱內(nèi)，干燥2小時后，取出放置在有干燥劑的干燥器內(nèi)冷卻半小時后稱取重量。玻璃纖維含油率（灼燒減量）測定玻璃纖維含油率（灼燒減量）測定 測定方法：在小坩堝中稱取3g左右玻璃纖維放于600的煅燒爐內(nèi)煅燒20分鐘，取出后放置在又干燥劑的干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱其重量。玻璃纖維浸潤速率的測定玻璃纖維浸潤速率的測定 找一塊透明的玻璃，在其上均勻的撒上一些玻璃纖維然后把樹脂均勻澆在這些玻璃纖維上，開始計時，直至玻璃纖維呈透明， 停止及時，記錄時間。改時間則為玻璃纖維的完全浸潤時間。以此來判定玻璃纖維

4、的浸潤速率。完全浸潤時間越短，浸潤速率越快。BMC樣品力學性能的測定樣品力學性能的測定 沖擊強度用XCJ-50型沖擊試驗機測試，彎曲強度用LJ-5000N型拉力試驗機測試。 四、結(jié)果與討論四、結(jié)果與討論（1）目測玻璃纖維）目測玻璃纖維江蘇中亞玻璃纖維有限公司提供了四種不同型號的玻璃纖維，分江蘇中亞玻璃纖維有限公司提供了四種不同型號的玻璃纖維，分別是別是979型、型、279型、型、825型和型和240型四種。通過對四種玻璃纖維型四種。通過對四種玻璃纖維的目測得知：的目測得知：四種玻璃纖維的集束性程度排列為：四種玻璃纖維的集束性程度排列為：240型型825型型979型型279型。型。240型玻璃纖

5、維的集束性非常好，基本沒有散絲；型玻璃纖維的集束性非常好，基本沒有散絲；825型玻璃纖維型玻璃纖維次之，略有散絲：次之，略有散絲：979型和型和279型玻璃纖維非常松散，散絲很多，型玻璃纖維非常松散，散絲很多， 279型玻璃纖維尤甚。型玻璃纖維尤甚。玻璃纖維型號稱量瓶重量/g稱量瓶+ m2/g稱量瓶+ m1/g含水率平均含水率97910.870015.877415.87270.094%0.106%10.358215.357115.35120.118%27910.969415.967815.96370.082%0.108%11.274616.153416.14680.134%82511.8611

6、16.863316.85650.136%0.127%12.110017.112417.10650.118%24011.151016.153416.14680.132%0.139%11.663316.668516.66120.146%玻璃纖維含水率的測定240型號的玻纖含水率最高，979型號的玻纖含水率最低，但都在玻纖國家標準范圍內(nèi)（0.2%）（2）玻璃纖維含水率測定）玻璃纖維含水率測定玻纖型號坩堝重量坩堝+ m2/g坩堝+ m1 /g含油率97918.362121.224322.01721.65%27918.360721.366621.31291.78%82519.061122.056822.

7、01721.32%24019.057222.065522.00871.89%玻璃纖維含油率測定240型號的玻纖含油率最高，825型號的玻纖含油率最低，幾乎都符合國家標準（1.60.2%）（3）玻璃纖維含油率測定）玻璃纖維含油率測定（4）玻璃纖維浸潤速率的測定）玻璃纖維浸潤速率的測定玻璃纖維型號完全浸潤時間27930979130825130240150玻璃纖維浸潤速率的測定（5）BMC攪拌時間對材料強度的影響攪拌時間對材料強度的影響B(tài)MC攪拌時間性能979型玻纖825型玻纖240型玻纖4min抗彎曲/M Pa87102.7104.4抗沖擊/KJ.m-230.730.933.095min抗彎曲/M

8、 Pa9387.493.1抗沖擊/KJ.m-224.630.6527.86min抗彎曲/M Pa78.380.692抗沖擊/KJ.m-223.731.4523.7由上表可以看出，隨著攪拌時間的增加，BMC制品的強度基本呈下降的趨勢。（6）不同種類玻璃纖維對制品強度的影）不同種類玻璃纖維對制品強度的影響響玻璃纖維的增強效果的好壞，與其在BMC模塑料中及其在成型制品中的長度、分散狀態(tài)及分布均勻性、取向及其與樹脂界面的結(jié)合情況等等有關(guān)。玻璃纖維的集束性、在BMC中分散情況、浸潤程度越好。這樣，BMC材料的強度就越好。玻纖型號性能攪拌時間4min 5min 6min979抗彎曲/M Pa879378.

9、3抗沖擊/KJ.m-230.724.623.7825抗彎曲/M Pa102.787.480.6抗沖擊/KJ.m-230.930.6531.45240抗彎曲/M Pa104.493.192抗沖擊/KJ.m-233.0927.823.7不同種類玻璃纖維對制品強度的影響不同種類玻璃纖維對制品強度的影響攪拌時間為4min時825型和240型玻璃纖維都達到了國家高強度標準。其中又最屬240型玻璃纖維增強效果最好。這是因為，240型的玻璃纖維的集束性好，含油率最高，使其在BMC中的分散性較好，強度就相應的較高。采用240型玻璃纖維作為BMC增強材料時，其增強效果最好。（7）240型玻璃纖維的放大實驗型玻璃

10、纖維的放大實驗因為240型的玻纖的集束性好，含油率最高，使其在BMC中的分散性較好，增強效果最好。這樣就選定240型玻璃纖維為增強材料。上面已經(jīng)選定用240型玻璃纖維作為高強度BMC的增強材料。而實驗用的是100L的小型捏合機，生產(chǎn)上則用300L的大型捏合機。對240型玻璃纖維做放大處理探討其增強效果好壞。放大實驗放大實驗BMC攪拌攪拌時間時間性能性能4min抗彎曲/M Pa104.4抗沖擊/KJ.m-233.095min抗彎曲/M Pa93.1抗沖擊/KJ.m-227.86min抗彎曲/M Pa92抗沖擊/KJ.m-223.7BMC攪拌攪拌時間時間性能性能3min抗彎曲/M Pa109.8抗

11、沖擊/KJ.m-230.84min抗彎曲/M Pa96抗沖擊/KJ.m-229.45min抗彎曲/M Pa100.8抗沖擊/KJ.m-225.3放大前放大前放大后放大后（8）引發(fā)劑及固化溫度對）引發(fā)劑及固化溫度對BMC制品成型制品成型速率及其制品強度的影響速率及其制品強度的影響固化溫度低時，引發(fā)劑反應速率慢，導致固化速率慢；固化速率高時，BMC中的苯乙烯揮發(fā)過快，產(chǎn)生的氣體會使制品表面出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象。以上試驗結(jié)果表明引發(fā)劑TBPB與TBPO的質(zhì)量比為8：2，固化溫度為160-170，模壓時間為40s時是最佳的模壓工藝條。與原來的模壓時間2min相比，大大的提高了生產(chǎn)效率。與之前的BMC制品強度對

12、比可以發(fā)現(xiàn)：調(diào)整引發(fā)劑配方后，BMC制品的強度有了提高。說明調(diào)整引發(fā)劑配比對BMC制品的強度有增強作用。TPPB與TBPO質(zhì)量比模壓時間40s50s60s70s8：2表面鼓泡3處表面鼓泡1處表面鼓泡1處無鼓泡現(xiàn)象，表面光度很好9：1表面鼓泡1處，光度很差表面鼓泡4處表面鼓泡2處無鼓泡現(xiàn)象，表面光度很好TPPB與TBPO質(zhì)量比模壓時間40s50s60s70s8：2無鼓泡現(xiàn)象，表面光度很好表面鼓泡1處表面鼓泡2處9：1鼓泡1處表面鼓泡2處表面鼓泡3處表面鼓泡4處上模溫度166、下模溫度166時模壓制品表觀質(zhì)量 上模溫度158、下模溫度157時模壓制品表觀質(zhì)量 （五）結(jié)論（五）結(jié)論1.對于高強度標準要求的彎曲強度90MPa，沖擊強度30KJm-2。在增強材料使用240型玻璃纖維時可以實現(xiàn)。對240型玻璃纖維進行放大處理后發(fā)現(xiàn)，玻璃纖維攪拌時間在3min時，玻璃纖維就可以完全浸潤，而且BMC其制品強度也符合高強度標準要求。隨著玻璃纖維攪拌時間的增加，相對應的BMC制品強度會下降