CN102634184A - 一种乘用车覆盖件用smc材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乘用车覆盖件用SMC材料及制备方法，该SMC材料包括基体树脂60-100、增强纤维80-200、低收缩剂30-50、无机矿物填料130-220、空心玻璃微珠20-60、脱模剂3-8、固化剂1-4、增稠剂1-5；采用平均粒径小于40微米，抗压强度大于37MPa的空心玻璃微珠降低材料密度，采用新型液体脱模剂代替传统脱模剂使制品表面不需处理直接可喷漆，采用PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系使材料零收缩，达到A级表面的要求。本发明比重低、免表面处理、A级表面，可代替钢质材料用于乘用车覆盖件。
Description
技术领域
本发明涉及片状模塑料领域，尤其是一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料及其制备方法。
背景技术
乘用车覆盖件（简称覆盖件），是指构成车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的异形体表面和内部的汽车零件。覆盖件既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。
SMC材料具有重量轻、设计自由度高、部件集成化、成本低、耐温隔热性好、可实现A级表面、具有很好的粘接性能、性能稳定、耐腐蚀、易成型、易喷涂等优良特性，这些都为SMC材料用于汽车覆盖件创造了有利条件。近年来，为满足消费者的个性化需求，汽车制造商们已将SMC汽车构件的变化作为其开发新车型的重点考虑因素之一。伴随着全球汽车市场同质化竞争的日益加剧，如何满足消费者不断增长的个性化需求已成为世界各国汽车制造商关注的话题。在创造个性化产品需求方面，越来越多的汽车制造商将目光投向了SMC汽车构件，他们以制造具有新颖设计和多功能综合特性的车顶来吸引消费者的眼球，这已成为目前汽车制造业一种新的发展趋势。近几年来，欧、美、日、韩各大汽车厂商所推出的新车型中不乏有很多精彩的SMC汽车构件设计，这些具有创新元素的车顶在突出强化产品个性特征的同时，也使企业的品牌形象和价值得以彰显，从而在多元化的市场竞争中更具优势。
随着人们环保意识的不断提高以及各国环保法规的相继出台，汽车减重已经成为未来汽车发展的必然趋势，采用SMC材料可制备低比重复合材料，采用的一般方法为加入空心玻璃微珠实现，但是传统脱模剂硬脂酸锌等在固化过程中迁移到制品表面以使制品容易从模具中取出，在表面的这层脱模剂对喷漆的附着力差，在喷漆前必须打磨或用化学品进行表面处理。但是这样一来表层玻璃微珠会破裂出现许多细小坑道，喷漆后表面平整度差。
发明内容
本发明的目的是提供一种乘用车覆盖件用SMC材料及其制备方法，该SMC材料是一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，可代替钢质材料用于乘用车覆盖件。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述SMC材料按如下重量份配置：基体树脂60-100、增强纤维80-200、低收缩剂30-50、无机矿物填料130-220、空心玻璃微珠20-60、脱模剂3-8、固化剂1-4、增稠剂1-5；所述基体树脂为不饱和聚酯或乙烯基树脂；所述低收缩剂为PVAc/St共聚物；所述脱模剂为BYK-P9080。
本发明中，所述脱模剂是液体脱模剂，且在制品固化过程中迁移至制品表面，与漆的附着力和粘结性强，表面不需处理直接可喷漆。
所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维或金属纤维。
所述PVAc/St共聚物集合了聚醋酸乙烯酯收缩率好和聚苯乙烯着色性能优良的特点，在分散过程中形成更小的微粒，使相与相之间更均匀，有利于颜色的均匀显现，可以有效实现零收缩达到A级表面的要求。
所述空心玻璃微珠的平均粒径小于40微米，抗压强度大于37MPa，密度小于0.4g/cm3。
一种乘用车覆盖件用SMC材料的制备方法，其特征在于：该方法包括树脂糊配制和片材成型两道工艺，具体如下：
（1）先将基体树脂、低收缩剂、无机矿物填料、空心玻璃微珠、脱模剂、固化剂、增稠剂用高速分散机分散成均匀的树脂糊；
（2）将分散好的树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片尼龙膜上，同时增强纤维切成短丝纤维均匀落下，上下涂有树脂糊的尼龙膜把增强纤维压在中间，形成了一种" 夹芯" 结构；
（3）" 夹芯" 结构通过浸渍区，树脂糊与增强纤维充分挤捏后收卷，最后把片材放入烘房进行熟化到设定粘度，得到高耐候、高强度SMC材料。
本发明得到的乘用车覆盖件用SMC材料具有低比重、免表面处理和A级表面特征，可代替钢质材料用于乘用车覆盖件。
本发明通过加入玻璃微珠使SMC材料密度从1.9g/cm3降低到1.5g/cm3以下，但是SMC配方中传统的固体脱模剂会迁移到制品表面，脱模剂使漆附着力下降容易脱落，在喷漆前必须打磨进行表面处理，由于加入玻璃微珠，打磨后表层玻璃微珠破裂出现许多细小坑道，喷漆后表面平整度差。本发明通过使用液体脱模剂代替传统固体脱模剂，该液体脱模剂对漆有很好的附着力，免去表面处理的步骤。通过采用PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系零收缩A级表面的效果。所以本发明是通过多方面的化学改性和物理改性使SMC材料同时达到低比重、面表面处理和A级表面的特征，使其能够应用于乘用车覆盖件。
本发明得到的乘用车覆盖件用SMC材料是一种高性能热固性高分子复合材料，其显著特征为比重低、免表面处理、A级表面，可代替钢质材料用于乘用车覆盖件。
具体实施方式
实施例1
一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，其原材料组成按重量分数为：基体树脂为不饱和间苯树脂65；增强纤维为玻璃纤维85；低收缩剂为PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系35，其中PVAc/St共聚物25，饱和聚酯10；无机矿物填料为氢氧化铝150；空心玻璃微珠为3M公司VS5500型号30；脱模剂为BYK-P9080 4；固化剂为TBPB或TBPB与TBPO复合引发体系2，其中TBPB/TBPO的重量配比为0.7/0.3；增稠剂为氧化镁1.5。
将上述间苯树脂、低收缩剂、无机矿物的填料、空心玻璃微珠、脱模剂、固化剂按配方量投入高速剪切混合机中充分搅拌，转速控制在1000rpm，搅拌7分钟后迅速投入氧化镁增稠剂，在高速搅拌1分钟，即快速转移放出至SMC机组的两个储糊槽中，行走的上、下聚乙烯薄膜均匀涂敷上1.8mm厚的树脂糊，连续碳纤维通过圆形切刀组切成24mm长度，短切碳纤维均匀散落在下层树脂糊上，通过压力辊，使树脂糊与纤维浸透混合一体，再经调整辊隙排除空气，收卷装置绕成SMC卷，然后进入40℃熟化室进行快速增稠，经24小时后达到树脂充分浸透碳纤维，即完成本发明的一种低比重、免表面处理A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料的制备。
本实施例制得的一种低比重、免表面处理A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，用压力机压成标准试条测试性能，拉伸强度71Mpa、弯曲强度105Mpa、冲击强度62KJ/m2、电气强度12.7KV/mm、密度1.48g/cm3。
实施例2
又一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，其原材料组成按重量分数为：基体树脂为不饱和间苯树脂65；增强纤维为玻璃纤维85；低收缩剂为PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系35，其中PVAc/St共聚物25，饱和聚酯10；无机矿物填料为氢氧化铝150；空心玻璃微珠为3M公司VS5500型号50；脱模剂为BYK-P9080 4；固化剂为TBPB或TBPB与TBPO复合引发体系2，其中TBPB/TBPO的重量配比为0.7/0.3；增稠剂为氧化镁1.5。
将上述间苯树脂、低收缩剂、无机矿物的填料、空心玻璃微珠、脱模剂、固化剂按配方量投入高速剪切混合机中充分搅拌，转速控制在1000rpm，搅拌7分钟，迅速投入氧化镁增稠剂，在高速搅拌1分钟，即快速转移放出至SMC机组的两个储糊槽中，行走的上、下聚乙烯薄膜均匀涂敷上1.8mm厚的树脂糊，连续碳纤维通过圆形切到组切成24mm长度，短切碳纤维均匀散落在下层树脂糊上，通过压力辊，使树脂糊与纤维浸透混合一体，再经调整辊排除空气，收卷装置绕成SMC卷，然后进入40℃熟化室进行快速增稠，经24小时后达到树脂充分浸透碳纤维，即完成本发明的一种低比重、免表面处理A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料的制备。
本实施例制得的一种低比重、免表面处理A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，用压力机压成标准试条测试性能，拉伸强度72Mpa、弯曲强度100Mpa、冲击强度64KJ/m2、电气强度12.9KV/mm、密度1.35g/cm3。
实施例3
实施例3与实施例1仅仅成份不同。又一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，其原材料组成按重量分数为：基体树脂为不饱和间苯树脂70；增强纤维为玻璃纤维75；低收缩剂为PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系30，其中PVAc/St共聚物20，饱和聚酯10；无机矿物填料为氢氧化铝160；空心玻璃微珠为3M公司VS5500型号50；脱模剂为BYK-P9080 4；固化剂为TBPB或TBPB与TBPO复合引发体系2，其中TBPB/TBPO的重量配比为0.7/0.3；增稠剂为氧化镁1.5。
实施例4
实施例4与实施例1仅仅成份不同。又一种低比重、免表面处理和A级表面特征的乘用车覆盖件用SMC材料，其原材料组成按重量分数为：基体树脂为不饱和间苯树脂100；增强纤维为玻璃纤维200；低收缩剂为PVAc/St共聚物和饱和聚酯复配低收缩体系50，其中PVAc/St共聚物20，饱和聚酯30；无机矿物填料为氢氧化铝220；空心玻璃微珠为3M公司VS5500型号60；脱模剂为BYK-P9080 8；固化剂为TBPB或TBPB与TBPO复合引发体系4，其中TBPB/TBPO的重量配比为0.7/0.3；增稠剂为氧化镁5。
本发明的SMC材料其显著特征为比重低、免表面处理、A级表面，可代替钢质材料用于乘用车覆盖件。
Claims (6)
1.一种乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述SMC材料按如下重量份配置：基体树脂60-100、增强纤维80-200、低收缩剂30-50、无机矿物填料130-220、空心玻璃微珠20-60、脱模剂3-8、固化剂1-4、增稠剂1-5；所述基体树脂为不饱和聚酯或乙烯基树脂；所述低收缩剂为PVAc/St共聚物；所述脱模剂为BYK-P9080。
2.根据权利要求1所述的乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述脱模剂是液体脱模剂，且在制品固化过程中迁移至制品表面，与漆的附着力和粘结性强。
3.根据权利要求1所述的乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维或金属纤维。
4.根据权利要求1所述的乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述PVAc/St共聚物集合了聚醋酸乙烯酯收缩率好和聚苯乙烯着色性能优良的特点，在分散过程中形成更小的微粒，使相与相之间更均匀，有利于颜色的均匀显现。
5.根据权利要求1所述的乘用车覆盖件用SMC材料，其特征在于：所述空心玻璃微珠的平均粒径小于40微米，抗压强度大于37MPa，密度小于0.4g/cm3。
6.一种权利要求1所述的乘用车覆盖件用SMC材料的制备方法，其特征在于：该方法包括树脂糊配制和片材成型两道工艺，具体如下：
（1）先将基体树脂、低收缩剂、无机矿物填料、空心玻璃微珠、脱模剂、固化剂、增稠剂用高速分散机分散成均匀的树脂糊；
（2）将分散好的树脂糊通过片材机均匀的刮涂到两片尼龙膜上，同时增强纤维切成短丝纤维均匀落下，上下涂有树脂糊的尼龙膜把增强纤维压在中间，形成了一种" 夹芯" 结构；
（3）" 夹芯" 结构通过浸渍区，树脂糊与增强纤维充分挤捏后收卷，最后把片材放入烘房进行熟化到设定粘度，得到高耐候、高强度SMC材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU ZHAOYUN NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHENJIANG YUDA COMPOSITE MATERIAL CO., LTD. Effective date: 20121219 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 212400 ZHENJIANG, JIANGSU PROVINCE TO: 212499 ZHENJIANG, JIANGSU PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20121219 Address after: 212499 Jurong city of Jiangsu province Huayang town Dongchang Road No. 20 Applicant after: Jiangsu Zhaoyun New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 212400 Zhenjiang City, Jiangsu Province Economic Development Zone Jurong City Xihuan Yuda company Applicant before: Zhenjiang Yuda Composite Material Co., Ltd. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120815 |