下面就影響混合過程的一些主要因素作一簡(jiǎn)要的討論。
(1)樹脂體系的黏度 樹脂體系的黏度要控制在一定的范圍內(nèi),以使其對(duì)增強(qiáng)材料的離析傾向產(chǎn)生最小的影響。就成型過程而言,為防止因某一組分優(yōu)先流動(dòng)而導(dǎo)致制品產(chǎn)生空穴和不均勻性的現(xiàn)象,樹脂體系應(yīng)有較高的黏度。但是從混合過程來說,過高的黏度會(huì)造成制品的拉伸和沖擊強(qiáng)度急劇下降。因此,樹脂體系的黏度應(yīng)在以上兩方面取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?br /> 樹脂的原始黏度對(duì)混合性能有很大的影響。對(duì)乙烯基甲苯改性聚酯樹脂而言,當(dāng)其黏度為25Pa·s時(shí),對(duì)混合過程最為有利,而且單體揮發(fā)分小,可在較高的溫度(154'C)下成型。
(2)填料 礦物填料的類型及用量可以調(diào)節(jié)樹脂體系的黏度及成型時(shí)的流動(dòng)特性。填料的吸油值是一個(gè)重要的性質(zhì),而且填料類型、形狀對(duì)制品性能的影響,在混合過程中也應(yīng)加以考慮。填料的水分含量應(yīng)保持在1%以下。
(3)增強(qiáng)材料 劍麻型預(yù)混料能獲得比玻璃纖維型預(yù)混料高得多的黏度,且制品空隙率低、表面光潔、不易產(chǎn)生纖維離析。石棉型預(yù)混料不易受混合方法和混合時(shí)間變化的影響,機(jī)械強(qiáng)度和低的吸水率,但在混合過程中容易產(chǎn)生纖維離析現(xiàn)象。為減弱這種傾向,混合器的槳與混合室壁的間隙至少不少于6.4mm,混合時(shí)間一般在3-4min以內(nèi)。另外,采用快速浸潤(rùn)但含有不溶解型浸潤(rùn)劑的高集束型玻璃纖維(HSI型玻璃纖維),在混合過程中能保持良好的集束,并且所制得的預(yù)混料的拉伸強(qiáng)度,特別是在熔接線區(qū)的強(qiáng)度能比普通玻璃纖維預(yù)混料的強(qiáng)度提高近50%。中等集束性玻璃纖維可用于配制低玻璃纖維含量(約3%-10%)的預(yù)混料。它的優(yōu)點(diǎn)是纖維的損傷較少,但制品表面質(zhì)量及成型性差。當(dāng)配制高玻璃纖維含量(達(dá)35%)的預(yù)混料時(shí),由于需要較長(zhǎng)的混合時(shí)間,因此,須迅速,均勻的加入,以防止先加入的玻璃纖維受到損傷。
(4)混合溫度 熱混合可改善混合工藝,提高制品強(qiáng)度。在熱混合中,所有組分開始時(shí)都是溫?zé)岬摹渲吞盍显?9-54℃之間按常規(guī)方法混合。玻璃纖維至少應(yīng)預(yù)熱到66℃,并少量、分批加人混合器內(nèi)。這樣制成的預(yù)混料與室溫下混合的預(yù)混料相比,其彎曲度可從113MPa提高到157MPa,壓縮強(qiáng)度可從167MPa提高到168MPa,彎曲模量可從8GPa提高到15GPa,拉伸強(qiáng)度可從62MPa提高到83MPa。此外,雖然熱混合的成本高20%,但能獲得表面質(zhì)量?jī)?yōu)良的制品。
(5)混合時(shí)間 混合時(shí)間對(duì)制品的性能有較大的影響。增加混合時(shí)間,將降低制品的力學(xué)性能,如對(duì)含35%高集束性玻璃纖維的物料進(jìn)行熱混合時(shí),如混合時(shí)間由5min分別延長(zhǎng)至8min, 13min, 30min時(shí),制品的彎曲強(qiáng)度分別由原來的117MPa降低到113MPa、83.3MPa和65MPa。在BMC配制中一個(gè)突出的問題是攪拌時(shí)纖維被分成單根并會(huì)被擠碎。在混合時(shí),可溶性纖維比不可溶性纖維的長(zhǎng)度下降大得多。另外在加工過程中如操作不嚴(yán)格,則制品的性能會(huì)不穩(wěn)定。采用電流計(jì)可以記錄混料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的耗電量的變化,從而可以指示纖維破損等情況,實(shí)際上攪拌速度加快,混合機(jī)耗電量大,攪拌時(shí)間延長(zhǎng)等都會(huì)造成纖維的嚴(yán)重破壞。