Polyester sheet forming material eller Sheet molding compound (SMC) är ett ark, förimpregnerat, kemiskt förtjockat glasfyllt härdplast formmaterial . Den tillverkas i form av ett ark genom att impregnera hackad glasfiber med ett bindemedel ( omättat polyesterharts med pulveriserat fyllmedel och tillsatser som reglerar kompositionens tekniska och operativa egenskaper). Vanligtvis är tjockleken på SMC-plåten cirka 4 mm. Bredd - 1500 mm. På båda sidor är materialet täckt med en skyddsfilm, som tas bort omedelbart före bearbetning. SMC är en av sorterna av prepreg - den så kallade. "sheet spreadable prepregs".
Kännetecknet för SMC är den kemiska förtjockningen av materialet. Tidigt arbete med kemisk förtjockning av omättade polyestrar gjordes för att förbättra egenskaperna hos ingjutningsmaterial och lim. 1951 använde Weather grupp II metalloxider och hydroxider för att förtjocka omättade polyesterhartser. Samma år fick Frilette ett amerikanskt patent för användning av grupp II-metalloxider för att härda polyesterhartser utan värme. 1953 fick Fisk ett amerikanskt patent för användning av magnesiumoxid för att öka viskositeten hos omättade polyesterhartser. De första pressmaterialen där principen för förtjockning användes var förblandningar eller DMC. 1965 publicerade Scholtis formuleringar, tillverknings- och bearbetningstekniker för prepreg förstärkt med hackad trådmatta. 1965-66 introducerades flera utvecklingar av "prepreg" pressmaterial. För att undvika namnförvirring mellan vävda prepregs och nya formmaterial rekommenderade American Association of Plastics Engineers (SPI) i april 1966 användningen av termen "Sheet molding compound". Men i Europa och Ryssland används namnet "prepreg" fortfarande för SMC. 1971 erhölls ett patent för att erhålla SMC genom impregnering av glasfiber hackad på ett rörligt substrat. Denna process hade följande fördelar jämfört med glasfiberimpregnering: bättre impregnering av glasfiber med ett bindemedel, förmågan att kontrollera förhållandet mellan harts och glas, möjligheten att använda fibrer av olika längd och kostnadsreduktion.
I Ryssland har produktionen av SMC etablerats av företag: BauTeks LLC (Gus-Khrustalny) och Tatneft-Presskompozit LLC (Yelabuga).
SMC produceras på kontinuerliga linjer. I blandare med omrörare framställs en bindemedelspasta - en blandning av komponenter: omättat polyesterharts, mineralfyllmedel (krita, aluminiumhydroxid ), krympningsreducerande tillsatser, pigment, härdningsinitiatorer och förtjockningsmedel. Denna blandning appliceras på 2 ark polyamid- eller polyetenfilm med hjälp av en doseringsbricka med en schaber . Samtidigt matas glasroving från slingan in i hackanordningen . Det nedre arket av filmen med det applicerade bindemedlet matas under skäranordningen, som skär den sönderfallande rovingen i segment av en given längd. Hackad glasfiber faller på filmen. Mängden glasfiber styrs av filmens matningshastighet. Längden på glasfiberbitar är 12-50 mm och beror på materialets syfte. Fibrerna faller slumpmässigt, men är i allmänhet något orienterade parallellt med filmens rörelseriktning. Därefter täcks det resulterande paketet med filmens översta ark med ett skikt av bindemedel applicerat. Den resulterande "smörgåsen" passeras genom kompressionsvalsar för att säkerställa fiberimpregnering. Det färdiga materialet lindas till rullar eller viks i en "zigzag" till lådor och skickas till termiska kammare för "mognad". Eftersom materialet innehåller styren är det dessutom förpackat i en styrentät (oftast polyamid) film. Bindemedlets initiala viskositet är låg (20000-40000 mPa*s). Detta gör att glasfibern kan impregneras väl på rullarna. Men sedan, under verkan av förtjockningstillsatser som tillsätts till pastan (vanligtvis magnesiumoxid MgO), ökar bindemedlets viskositet i SMC och är efter 3-5 dagar 4-10*10E7 mPa*s. SMC-arket blir likt ett läderlakan. Vansco beskriver följande föreslagna 2-stegs förtjockningsmekanism: Steg 1: Den alkaliska jordartsmetalloxiden reagerar kemiskt med de karboxylterminala grupperna i polyestermolekylen för att bilda ett bassalt . 2:a steget: koordinationsbindningar bildas mellan huvudsalt- och CO-grupperna i polyestermolekylen.
Allmänt exempel på SMC-sammansättning (%):
SMC:s livsduglighet bestäms av förångningen av styren från det , såväl som de reaktioner som sker i materialet: en ökning av viskositeten under inverkan av jordalkalimetalloxid och latent härdning av polyester under inverkan av peroxider som ingår i pressmaterialet. För att öka hållbarheten bör SMC förvaras i en styrenbarriärfilmsförpackning på en sval plats (mindre än 25°C).
SMC-egendomsintervall:
Tillverkningen av stora produkter från SMC sker huvudsakligen genom direktpressning i ståluppvärmda slutna formar på hydrauliska pressar . Materialet skärs i enlighet med skärmönstret, placeras i en påse och överförs till formen. Formen är en massiv produkt gjord av legerat eller rostfritt stål. Formar av legerat stål är dessutom belagda med ett lager krom. Uppvärmning upp till en arbetstemperatur på 140-170 ° C utförs av elektrisk ( värmeelement ) eller flytande (olja, mättad ånga) uppvärmning. Under tryck rinner materialet in i formhålan och härdar. Härdningshastigheten för SMC är 15-60 sekunder per millimeter deltjocklek. Efter borttagning från formen tas flash bort från delen och vid behov utförs mekanisk bearbetning.
SMC används för tillverkning av medelstora och stora produkter av stora serier (från 10 tusen till flera miljoner stycken per år). SMC-tekniken konkurrerar med plåtstansning och icke-järnmetallgjutning.
Produktionsvolymen av SMC i Europa var [1] (otillgänglig länk) (eng.) :
De huvudsakliga användningsområdena för SMC är: delar av hytter och karosserier av lastbilar och personbilar, oljebad och ventilkåpor till förbränningsmotorer, elfördelningsskåp (tomma skal för lågspänningsställverk), armaturhus, delar av hushållsapparater, VVS-element, byggnadsbeklädnadspaneler, tankelement för vatten.