벌크(반죽) 성형 화합물(BMC/DMC)

벌크 성형 화합물은 열경화성 플라스틱에 다양한 불활성 충전제, 섬유 보강재, 촉매, 안정제 및 안료를 혼합하여 압축 성형이나 사출 성형에 적합한 끈적끈적한 "퍼티 같은" 복합 재료를 만드는 것입니다.

개요

벌크 몰딩 컴파운드(BMC)는 다양한 불활성 필러, 섬유 강화재, 촉매, 안정제 및 안료와 혼합하여 압축 또는 사출 성형을 위한 접착성 "퍼티와 같은" 복합재를 형성하는 열경화성 플라스틱입니다. 벌크 몰딩 컴파운드(BMC)는 짧은 섬유, 10%~30% 유리 섬유 강화재로 고충전 및 강화되었으며 길이는 일반적으로 1/32인치~1/2인치(12.5mm)입니다.

짧은 역사

BMC(DMC) 소재는 Bulk(Dough) 성형 컴파운드의 약자로, 즉 벌크 성형 컴파운드입니다. 중국에서는 종종 불포화 폴리에스테르 벌크 성형 컴파운드라고 불립니다. 주요 원료는 GF(잘게 썬 유리 섬유), UP(불포화 수지), MD(필러) 및 다양한 첨가제로 완전히 혼합되어 반죽 모양의 프리프레그로 만들어집니다. DMC 소재는 1960년대에 구 서독과 영국에서 처음 사용되었으며, 이후 1970년대와 1980년대에 각각 미국과 일본에서 크게 발전했습니다. BMC 벌크 성형 컴파운드는 우수한 전기적 특성, 기계적 특성, 내열성, 내화학성 및 다양한 성형 공정에 적응할 수 있기 때문에 다양한 제품의 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 따라서 사용자 사이에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

최종 응용 분야에 따라 복합재는 정밀하게 제어된 치수, 우수한 난연성 및 추적 저항성, 높은 유전 강도, 부식 및 얼룩 저항성, 우수한 기계적 특성, 낮은 수축 및 색상이 안정된 형태로 제형됩니다. 벌크 몰딩 컴파운드(BMC)는 우수한 흐름 특성과 우수한 절연 및 난연 특성을 가지고 있어 정밀한 세부 사항과 치수가 필요한 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 이 소재는 75가지 색상으로 제공되며 분말 분무 또는 수성 페인트를 견딜 수 있습니다.

자연

불포화 폴리에스터 슬러리와 혼합된 잘게 잘린 유리 섬유로 만든 반죽 모양의 프리프레그입니다. 성형, 이송 성형, 사출 성형 및 기타 공정을 통한 성형에 적합합니다. 생산된 제품은 우수한 기계적 특성, 높은 치수 안정성, 우수한 표면 마감, 우수한 내수성, 내유성, 내식성, 내열성 및 우수한 전기적 특성을 가지고 있으며, 특히 아크 저항은 약 190s에 도달할 수 있습니다. 수지 슬러리는 공식에 따라 제조됩니다. 주요 구성 요소는 시트 성형 화합물과 동일하지만 충전제가 더 많습니다. 일반적으로 증점제는 사용하지 않습니다. 수지 슬러리는 잘게 잘린 유리 섬유(길이는 약 3~25mm)와 완전히 혼합됩니다. 주로 전기 제품, 모터, 라디오, 계측기, 기계 제조, 화학 장비, 건설, 운송, 국방 및 기타 부문에서 사용됩니다.

1. 일반적인 성능: BMC(DMC)는 비중이 1.3~2.1로 비교적 크고, 제품의 외관이 밝고, 촉감이 좋으며, 단단하고 무거운 느낌을 줍니다. 불로 가열하면 기름 연기가 많이 나고 스티렌 냄새가 납니다. 일부 BMC(DMC) 품종은 난연성이 있지만, 일부 품종은 극도로 인화성이 있어서 연소 후 무기물을 남깁니다.
2. 치수안정성 : BMC(DMC)의 선팽창계수는 (1.3~3.5)×10-5K-1로 일반 BMC보다 작다. 열가소성 수지, 따라서 BMC(DMC)는 높은 치수 안정성과 치수 정확성을 가지고 있습니다. 온도는 BMC(DMC)의 치수 안정성에 거의 영향을 미치지 않지만 습도는 더 심각한 영향을 미칩니다. BMC는 습기를 흡수한 후 팽창합니다. BMC(DMC)의 선팽창 계수는 강철 및 알루미늄과 매우 유사하므로 이들과 합성할 수 있습니다.
3. 기계적 강도: BMC(DMC)는 열가소성 플라스틱보다 인장강도, 굽힘강도, 충격강도 등의 특성이 높고, 크리프 저항성도 열가소성 플라스틱보다 우수합니다.
4. 방수 및 내용제성: BMC(DMC)는 물, 에탄올, 지방족 탄화수소, 그리스, 오일에 대한 내식성이 우수하나, 케톤, 염소 탄화수소, 방향족 탄화수소, 산 및 염기 등에는 내성이 없다. BMC(DMC)는 수분 흡수율이 낮고, 1일 담가둔 후에도 단열 성능이 여전히 매우 양호하다.
5. 내열성 : BMC(DMC)의 내열성은 일반 내열성보다 우수하다. 엔지니어링 플라스틱. 열변형 온도 HDT는 200~280℃이며, 130℃의 온도에서 장시간 사용이 가능합니다.
6. 노화 저항성: BMC(DMC)는 노화 저항성이 매우 우수하여 실내에서 15~20년 동안 사용할 수 있습니다. 60년 동안 실외에 노출된 후에도 강도 유지율이 10%가 넘습니다.
7. 전기적 특성: BMC(DMC)는 가장 뛰어난 아크 저항성을 가지고 있으며 약 190초에 달할 수 있습니다.
8. 낮은 냄새: BMC(DMC)에 사용된 스티렌 가교제는 경화 후에도 0.1%의 잔류물이 있으며 가열하면 냄새가 납니다. 따라서 식품 도구(예: 전자레인지 식기)에 사용되는 BMC(DMC)는 잔류 스티렌 모노머가 없는 UP 수지를 사용해야 합니다.

원료

1. 수지 : 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 페놀수지, 멜라민수지 및 기타 수지.
2. 섬유: BMC용 유리 섬유 로빙.
3. 충전제 : 탄산칼슘, 수산화알루미늄 등

장점

1. 성형주기가 짧고, 성형이나 사출이 가능하며 대량생산에 적합합니다.
2. 다량의 충전재를 첨가하여 난연성, 치수안정성 등의 요구사항을 충족시킬 수 있으며, 비용도 저렴하다.
3. 복잡한 제품도 일체형으로 형성할 수 있으며, 인서트, 구멍, 플랫폼, 리브, 홈 등을 모두 동시에 형성할 수 있습니다.
4. 일반적인 열가소성 플라스틱과 비교해 이 제품은 내열성, 절연성, 탄성률 등의 특성이 더 뛰어납니다.
5. 근로자에게 높은 기술을 요구하지 않으며, 자동화하기 쉽고, 노동력이 절감됩니다.
6. 제품 사이즈가 정확합니다.
7. 좋은 근무 환경.

결점

• 작은 크기와 낮은 강도 요구 사항을 가진 제품을 만드는 데만 적합합니다(일반적으로 BMC 강도는 SMC보다 약 30% 낮습니다).
• 사출기 가격이 더 높습니다.

전형적인 제품

전기 부품(절연체, 스위치 29, 미터 박스, 회로 차단기 케이스, 단자대, 다양한 가정용 및 상업용 기계 및 전기 제품 케이스), 자동차 부품(헤드라이트 반사판, 뒷문, 스피커 케이스 등), 미터 케이스, 오디오 장비 하우징.

BMC성형방법

BMC 사출성형기는 주로 BMC 덩어리 소재를 BMC 피더를 통해 BMC 배럴에 밀어넣고, 스크류를 통해 배럴 앞쪽으로 이송한 후, 금형 캐비티에 주입하여 응고 및 성형하는 공정입니다.

BMC는 열경화성 소재입니다. 사출 성형기의 배럴 온도는 너무 높아서는 안 됩니다. 일반적으로 재료의 흐름을 원활하게 하기 위해 60도로 설정합니다.

BMC 사출 성형기는 주로 열경화성 펠릿 재료를 생산하기 위한 전문 장비입니다. 공급 부분에 유압 시스템이 있어 나사가 예상될 때 펠릿을 배럴로 강제로 밀어 넣습니다. BMC 사출 성형기는 복잡한 구조의 금형에 적합하며 사출 성형으로 가공합니다., 높은 제품 효율성과 낮은 노동 강도.

BMC 성형 방법에는 압축 성형 , 트랜스퍼 성형, 사출 성형의 세 가지가 있으며 , 그중 사출 성형이 주된 방법입니다.

1. 압축 성형 방법: SMC 성형 방법을 참조하세요.
2. 이송성형 방식: 장비에는 포트형과 보조 피스톤형이 있으며, 보조 피스톤형이 주요 유형입니다.
3. BMC의 사출성형 : BMC는 유리섬유강화불포화폴리에스터의 약자입니다. 열경화성 플라스틱현재 가장 널리 사용되는 강화 열경화성 플라스틱입니다.

BMC의 특성 및 응용분야

BMC는 물리적, 전기적, 기계적 특성이 우수하여 광범위한 응용 분야가 있습니다. 예를 들어 기어박스 구성 요소, 흡기 파이프, 밸브 커버, 범퍼 등과 같은 기계 부품을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 내진성, 난연성, 미학, 내구성이 필요한 응용 분야에서 항공, 건설, 가구 등도 널리 사용됩니다. 전통적인 전기 분야에서 그 용도가 점점 더 광범위해지고 있습니다.

BMC의 사출성형장비

BMC에서는 유리섬유를 첨가하기 때문에 사용하는 장비가 일반적인 열경화성 플라스틱 사출성형 장비와 다소 다릅니다. 사용하는 사출성형기는 플런저형과 스크류형이 모두 가능합니다.

1. 공급 시스템: 스크류 타입이든 플런저 타입이든, 재료를 배럴로 강제로 밀어넣기 위해 압출 타입 공급 장치를 부착해야 합니다. 이 공급 장치는 대부분 플런저 타입 가압 공급 장치를 사용합니다.
2. 사출성형 시스템: 플런저 사출성형기의 사출량이 정확하고 일정하기 때문에 유리섬유가 용융물에 분산되어 손상이 적습니다. 따라서 플런저 사출성형기를 더 자주 사용하지만 배출이 불편합니다.
3. 가열 시스템: BMC 사출 성형에서는 배럴의 온도를 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 공급 섹션에서 노즐까지의 온도가 최적이 되도록 온도를 제어하는 ​​제어 시스템이 있어야 합니다. 일정한 온도의 물이나 일정한 온도의 오일은 종종 가열에 사용됩니다. 전기 가열도 사용할 수 있습니다.
4. 금형 클램핑 장치: 기계식, 유압식, 완전 유압식 등 여러 유형의 금형 클램핑 장치가 주로 사용됩니다.
5. 금형: BMC 사출 성형은 일반적인 열가소성 및 열경화성 사출 성형과 다소 다릅니다. 주된 이유는 BMC가 수축률이 낮기 때문에 금형 캐비티 크기를 변경해야 하기 때문입니다.

BMC 사출성형 공정

1. 배럴 온도와 금형 온도. 가공하는 동안 BMC는 배럴 온도에서 장시간 낮은 점도 흐름 거동을 유지해야 합니다. 일반적으로 배럴 온도는 BMC의 하한을 충족할 수 있어야 합니다. 배럴의 온도는 일반적으로 20단계 또는 60단계 제어로 나뉩니다. 호퍼 근처의 온도는 낮고 노즐 근처의 온도는 높습니다. 일반적으로 차이는 135~185℃이고 금형 온도는 일반적으로 XNUMX~XNUMX℃로 제어됩니다.
2. 사출 압력. BMC는 유동성이 낮고 응고가 빠르며 금형 구조가 복잡하기 때문에 사출 압력은 일반적으로 80~160MPa로 더 높아야 합니다.
3. 사출 속도. 사출 속도를 높이면 플라스틱 부품의 표면 품질을 개선하고 경화 시간을 단축하는 데 도움이 되지만 배기에 도움이 되지 않고 유리 섬유 배향도가 증가합니다. 따라서 플라스틱 부품의 표면 품질을 보장하면서 더 낮은 사출 속도, 일반적으로 1.8~3.5m/min을 사용해야 합니다.
4. 스크류 속도 및 배압. 스크류 사출 성형기를 사용하는 경우 스크류는 BMC를 사출할 때 유리 섬유에 더 큰 손상을 입힙니다. 유리 섬유의 손상을 최소화하기 위해 스크류 속도는 일반적으로 20~50r/min의 낮은 값으로 선택해야 합니다. BMC의 점도에 따라 일반적으로 1.4~2.0MPa의 낮은 배압을 사용하는 것이 적합합니다.
5. 성형 사이클. 플라스틱 부품의 크기와 복잡성이 다르기 때문에 각 단계의 공정 시간도 다릅니다. 일반적으로 사출 시간은 2~20초이고 열 보존 시간은 10~20(두께)입니다.

BMC(DMC)의 가공 특성

1. 유동성: BMC(DMC)는 매우 좋은 유동성을 갖고 있으며 낮은 압력에서도 좋은 유동성을 유지할 수 있습니다.
2. 경화성: BMC(DMC)는 경화 속도가 매우 빠르다. 성형 온도가 135~145℃일 때 경화 시간은 30~60초/mm이다.
3. 수축률: BMC(DMC)의 수축률은 0~0.5%로 매우 낮습니다. 수축률은 필요에 따라 첨가제를 추가하여 조정할 수도 있습니다. 수축 없음(수축률 < 0.05%), 저수축률(0.05단계: 0.3~0.3%) 및 고수축(0.5~XNUMX%)으로 나눌 수 있습니다.
4. 착색 특성: BMC(DMC)는 착색 특성이 좋습니다.
5. 단점: 성형 시간이 길고, 제품에 큰 버가 생긴다.

BMC(DMC) 성형 컴파운드의 제조

BMC(DMC)는 액상 UP 수지, 고체 분말 필러, 다진 유리 섬유 및 기타 성분의 혼합물입니다. 성형 중 공급과 같은 작업을 용이하게 하기 위해 프리믹스는 일반적으로 스트립 또는 펠릿 모양으로 압출됩니다.

BMC(DMC)의 준비는 두 단계로 나뉩니다.

1. 먼저 수지, 개시제, 착색제, 이형제, 일부 필러 등을 고전단 믹서에 넣고 고르게 저어줍니다. 혼합 온도는 약 50°C에 도달한 후, 나머지 필러를 천천히 넣고 고르게 섞어 수지 프리믹스 슬러리를 준비합니다.
2. 미리 혼합한 슬러리를 Z형 리머 믹서 또는 플래닛 믹서에 넣고, 말린 다진 유리섬유를 넣고 저어줍니다. 10~15분 후 반죽을 붓고 압출기를 사용하여 스트립과 펠릿으로 압출합니다. 건조 후 폴리에스터 필름으로 밀봉하고 포장하여 나중에 사용하기 위해 보관합니다.

BMC(DMC)의 프레스 성형

BMC(DMC)의 프레스 성형은 예열된 금형에 일정량의 몰딩 컴파운드를 넣고 가압, 가열한 후 응고시키는 것입니다. 구체적인 공정은 재료 추가(예열된 강철 금형에 고체 몰딩 컴파운드 추가) → 금형 닫기 → 금형 충전(성형 재료가 압력을 받아 흐르고 전체 캐비티를 채움) → 경화(설정된 압력과 온도에서 일정 시간 유지된 후 완전히 응고) → 금형을 열고 제품을 꺼냅니다.

BMC(DMC) 프레스 성형 공정 조건은 다음과 같습니다.

1. 성형 압력: 일반 제품의 경우 3.5~7MPa, 표면 요구 사항이 높은 제품의 경우 14MPa
2. 성형 온도: 금형 온도는 145±5℃이며, 고정 금형 온도는 탈형을 용이하게 하기 위해 5~15℃까지 낮출 수 있습니다.
3. 금형 닫힘 속도: 금형 닫힘은 50초 이내에 완료되어야 합니다.
4. 경화시간 : 벽두께 3mm인 제품의 경화시간은 3분, 벽두께 6mm인 제품의 경화시간은 4~6분, 벽두께 12mm인 제품의 경화시간은 6~10분입니다.