流变仪、DSC等对不饱和聚酯树脂固化反应行为的分析在SMC中的应用

几种仪器和测试方法介绍

旋转流变仪的基本原理

A、应变控制型

   ▶驱动一个夹具

   ▶测量产生的扭矩

   ▶控制应变，测量应力

B、应力控制型

   ▶施加一定的力矩

   ▶测量产生的旋转速度

   ▶控制应力，测量应变

DSC的基本原理

   DSC是指在程序控制温度下，测量样品与参比物的温度与功率差的一种技术。

A、功率补偿型

   ▶试样和参比具有独立的加热器和传感器

   ▶直接测量功率差

   ▶美国PE公司的专利产品

B、热流型

   ▶与DTA非常相似，可认为是定量的DTA

   ▶共用一个加热源

   ▶测量试样和参比的温度，通过温差由软件计算功率差。

DEA的基本原理

   DEA，介电法树脂固化监测仪，是通过测试试样固化过程中介电性能的变化，以监测树脂的固化反应过程。

   ▶测试的是样品的介电变化

   ▶可测试液体样品

   ▶也可测试SMC片料

模拟模压放热曲线测试

   该仪器由日本进口SMC生产线自带，通过小型气动压机模拟真实的模压现场，由热电偶记录固化放热曲线，配套软件自动分析凝胶时间、固化时间、放热峰温度。

典型温度-时间曲线

树脂凝胶时间的调整方法及意义

SMC模压过程

树脂固化过程

关键点

   ▶SMC片料可流动的阶段是树脂的引发阶段。

   ▶SMC片料的充模时间由树脂高温下的凝胶时间决定。

   ▶树脂的凝胶时间由阻聚剂决定。

   ▶通过阻聚剂调整凝胶时间。

凝胶时间对模压工艺的影响

凝胶时间的调整方法

分析与总结

SMC阻聚剂的要求

   ▶需要高温下，及无氧条件下具有较好的阻聚效果。

   ▶不影响树脂的固化度。

   ▶易溶于苯乙烯及树脂。

   ▶毒性小，健康环保。

PBQ (对苯醌)

   ▶高温及无氧条件下具有较好的阻聚效果。

   ▶对树脂的固化度影响小。

   ▶与苯乙烯和树脂的相容性差。

   ▶毒性较大。

INV-Z20

   ▶高温及无氧条件下具有较好的阻聚效果。

   ▶对树脂的固化度影响小，比PBQ更佳。

与苯乙烯和树脂的相容性很好，为预配好的苯乙烯溶液；气温5℃以上，稳定的液体。温度特别低时会析出，析出后温度回升能很       ▶快溶解。

   ▶颜色较浅，毒性较小。

140℃凝胶时间对比

SPI(82℃)凝胶时间对比

DEA曲线对比(120℃)

模拟模压放热曲线

(来源：振石集团华美新材料有限公司  盛江峰)