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（5）对SMC的贮存增稠、加工流动、固化等加工特性，以及制品的物性老化性能、电性能等使用性能无明显影响； （6）无毒、无污染且来源丰富，价格适中。
SMC常用着色剂为无机和有机颜料，一般加入量为树脂的0.5%～5%。通常需将粉状颜料加入DAP单体或不带苯乙烯的不饱和聚酯树脂中，经研磨加工成具有一定粘度的浆料使用，这样便于生产操作，提高分散度与着色力。就该指出，在一种SMC中成功使用的着色剂，在另一种SMC中就不不一定成功，用前必须充分考虑到填料，低收缩添加剂，玻纤等组成，以及成型工艺对着色性的影响[10]。
1.8 增强材料
玻璃纤维是SMC的基本组成之一。它的各种物性以SMC的生产工艺、成型工艺及其制品的各项性能都有显著影响。对SMC专用玻纤的一般要求是：切割性好，浸渍性佳，流动性好，制品强度高，外观良好等。其常用类型不外乎短切原纱毡和无捻粗纱两种[11]。
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第2章 SMC的生产设备及工艺
2.1 概述
一般来说，SMC的生产工艺流程如图2-1所示。其简要步聚如下
增加增稠剂及喂入 成品贮存 无捻粗纱 浸 切 割 渍 器 收 卷 无捻粗纱 稠 化 原材料 配料 （树脂糊） 图2-1 SMC生产流程示意图
（1）选择特定的树脂、引发剂、填料、增稠剂及增强材料系统等。 （2）将树脂和填料等组分预先混合成树脂糊，并将之输送到传送带或承载膜上。
（3）连续玻纤粗纱经过切割器短切，沉降于下承载膜上的树脂糊内，同时用涂敷有树脂糊的上薄膜覆盖，形成树脂糊-短切玻纤-树脂糊夹层材料，然后通过各类压辊的揉捏作用，驱除被困集于夹层之内的空气，并实现浸渍。
（4）片材在一定的环境条件下，经过一定时间的熟化，使之增稠到可成型粘度。
2.2 制片机组的类型和结构
SMC的生产过程可实现高度机械化，连续化和自动化。连续化和自动化程度，取决于各组分的特性和配方，更重要的是取决于生产SMC的设备
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的类型和结构。
2.2.1 类型
目前，各国使用的制品片机种类很多，但从其结构功能来看，有区别的部分主要是增强材料的引入系统和浸渍、脱泡机构两部分。从浸渍、脱泡机构来看，大致有辊式和带式两类，辊式常见的有（1）玻纤毡制片机（2）带式制片机组（3）辊式制片机（4）鼓轮式制片机。
2.2.2 制片机组结构
一个完整的制片机组，大体由机架、输送系统、PE膜供给装置、刮刀装置、玻纤切割器、浸渍与压实装置、收卷装置等7个主要部分和玻纤纱架，树脂糊的制备及喂入系统、静电消除器等3个必备的辅助系统组成。
2.3 SMC的生产工艺
树脂糊的制备及上糊操作：树脂糊的制备分两种，一种是批混合法，一种是连续计量混合法。
批混合法是将大部分树脂和填料进行先行混合，再通过一个计量和混合泵加入增稠剂，从而使涂覆在承受膜上每批树脂糊的增稠时间比较均一，相应地，对玻纤的浸渍速度及程度也比较一致。
在连续计量混合系统中，树脂糊分为两部分单独制备，然后通过计量装置经过一个静态混合器，直接按比例将两部分连续混合和喂入到制片机组的上糊区上，在双组分配制中，A组分含有树脂，引发剂和填料，B组分含有惰性聚酯或载体、增稠剂和小量作悬浮体用的填料。
粗纱的切割与沉降：粗纱的切割器位于机组的上部，整个切割沉降过程在一密闭的空间内进行，切割器一般用三辊式结构。切割速度一般为80～130mm/min较为合适。速度过慢粗纱分散性不好；过快，易产生静电，起毛。
浸渍与收卷：在制片机组中，浸渍、胶泡、压实的主要作用是在各种辊及片材自身延伸所产生的揉捏作用下，使纤维为树脂所浸透，驱赶气泡，使片材压紧成均一厚度。
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熟化与存放：当SMC片材从制片机组卸下后，一般要经过一定的熟化期，当其粘度达到模压粘度范围（1～6×104Pa·S)并稳定后，才能交付成型使用。
2.4 SMC模压成型设备与工艺
片状模塑料的成型，目前主要采用金属对模的压制成型法。其工艺过程十分简单，只要将合乎要求的SMC片材剪裁成所需的形状和确定加入层数，揭去两面的保护薄膜，按一定要求叠合并放置在模具的适当位置上，即可按规定的工艺参数加温加压成型。但是，若要模制出高质量的制品，就必须使用合适的压机和模具，严格控制工艺条件（如加料方式、成型温度、压力和保温时间等）[12]。
SMC的成型工艺流程，如图2-2所示。 压制前准备 图2-2 SMC成型工艺流程简图
加料 成型 脱模 修整 成品 校 形
2.4.1成型工艺对SMC 表面质量的影响
由低收缩添加剂(LPA) 的作用机理可知,LPA与UP 固化网络的相分离和微孔的形成是低收缩添加剂能降低聚酯树脂固化收缩的关键[13] 。许多研究资料表明,收缩控制的相分离和微孔均与工艺条件如成型温度、成型压力等有关。正确的控制模压工艺参数可以降低收缩率,有效地改善制品的表面质量,达到A 级表面。 1.成型温度
SMC的成型温度主要取决于树脂和固化剂类型。如果模温过高,熔融物反应快,固化快,不易流动,使压力失效,造成制品尺寸欠缺;如果模温太低,固化不完全,达不到理想的性能;如果温度不均匀,也会造成制品局部缺陷。为了使SMC 制品内表面光滑平洁,要求上、下模要有一定温差,一般使上模
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温度比下模高5～10℃。SMC的收缩主要由两部分组成:一是由固化反应收缩引起的体积减小,另一是由温度降低引起的热收缩。根据LPA 热膨胀理论,模压温度越高则LPA 占有的初始体积就越大,抵消收缩的能力也就越强。因而升高温度就存在两种相互矛盾的影响:一方面引起热收缩的增加,另一方面引起抵消收缩能力的增强。但是大量实验表明,热收缩占主导地位,随着温度的升高,制品表现出收缩率增加的趋势[14] 。因此,应当在能够保证固化体系引发、交联反应的顺利进行和实现完全固化的前提下,使用较低的成型温度,以利于降低收缩率,得到最好的表面质量。 2.成型压力
成型压力的大小应根据制品形状及所用SMC的特性决定。片状模塑料的增稠程度越高,所需的成型压力越大;流动性越差、加料面积越小所需的成型压力也越大。首先要选择合适的成型压力,若压力过大,则会产生应力,造成制品产生裂纹等缺陷[15];如果压力过小,则制品收缩率大,外观不好,也会产生纤维取向应力等问题。对于一些结构复杂或大型薄壁制品,在成型时需要较高的成型压力,但过高的压力会增加缩孔形成的可能性。其次还要选择好的加压时机,加压时机过早,树脂本身反应程度较低,分子量较小,粘度较低,树脂易流失,在制品中易产生树脂积聚;加压时机过迟,树脂本身粘度过大,因而物料的流动能力迅速下降,以致消失,使物料无法充模。加压时机应控制在树脂反应程度合适,粘度增加适宜时,此时树脂本身在热压力下流动,又能使纤维同时流动,这样才能得到合乎要求的制品。最后还要卸压放气,因为大多数模压料在模压时会产生一些挥发物,如果这些挥发物不及时有效排除,易使制品产生气泡、分层等现象。因而,应进行充模放气,即在加压初期,加压后随即几次卸压放气,再加压充模,这样反复几次,再加全压,以便达到排除挥发物的目的。因此,应在充满模腔的前提下,宜采用较低的成型压力,以利于表面质量的提高。 3.保压时间
保压时间是指成型压力和成型温度下保温保压的时间,其作用是使制品固化完全和消除内应力,主要取决于两个因素:一是模压料固化反应的时间(与模压料的种类有关)；二是不稳定导热时间,即热源通过模具向模腔中心传热,使模腔中心部位的模压料温度达到其化学反应温度时所需的时间。
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