بطور كلي آميزه قالبگيري را ميتوان مخلوطي از رزين، مواد پركننده، الياف تقويت كننده، آغازگر، رها ساز، رنگدانه، پايدار كننده و ديگر مواد افزودني دانست.
آميز ه قالبگيري ورقهاي (Sheet Moulding compound, SMC)
ماده مورد استفاده در اين آميزه مخلوطي از الياف شيشه بريده شده و خميري از پلي استر غير اشباع ميباشد. يك تركيب درصد نمونه از اين خمير درجدول 2 آورده شده است. در اين جدول 70% وزني SMC را خمير تشكيل ميدهد و 30% باقيمانده را الياف شامل ميشود.
تركيب درصد نمونه از خمير آميزه قالبگيري ورقهاي
مواد |
درصد وزني |
رزين پلياستر غير اشباع | ۲۳.۹ |
پركننده | ۴۰.۷ |
تغليظ كننده | ۰.۷ |
آغازگر | ۰.۲۵ |
افزودني ضد جمع شدگي | ۳.۴۵ |
رهاساز | ۱ |
تاخير انداز | جزئي |
وجود پركننده باعث بهبود كيفيت سطح قطعه شده و تغييرات ابعادي (انقباض) قطعه را كه ناشي از پخت رزين است كاهش ميدهد. همچنين تأثير عمدهاي در كاهش قيمت تمام شدة محصول دارد.
درصد وزني پركننده در آميزه بستگي به نوع پركننده، خواص رئولوژيكي رزين و درصد الياف دارد. بطور كلي ميزان پركننده بايد در حدي باشد كه خيس شدگي مناسب سطح الياف با رزين را مانع نشده و جريان رزين را در قالب دچار اشكال نكند. هر چه درصد الياف بيشتر باشد نسبت پركننده به رزين كمتر ميشود. بطوريكه نسبت پركننده به رزين براي آميزههاي قالبگيري ورقهاي با 30%، 50% و 65% الياف به ترتيب 5/1، 5/0 و صفر باشد.
آغازگر نقش شروع واكنش پخت را به عهده دارد. بطور معمول آغازگرهاي مورد استفاده در آميزههاي قالبگيري رزين پلي استر، پراكسيدهاي آلي با فرمول عمومي ROOR’ ميباشد كه در شرايط دمائي خاص به راديكالهاي مربوط (ROo) تجزيه گشته و اين راديكالها با حمله به نواحي غير اشباع در زنجيرة پليمري منجر به پخت رزين ميگردند.
معمولترين آنها ترت بوتيل پربنزوات (TBPB) و 1و1-دي (ترت بوتيل پراكسي) سيلكوهگزان ميباشند كه در دماي قالبگيري 140o-160 ° C بكار گرفته ميشود. براي كم كردن زمان قالبگيري و همچنين دماي قالبگيري از پراكسيدهاي فعالتر مانند t – Butyl Peroctoate استفاده ميشود. البته بكارگيري چنين سيستمهائي منجر به كوتاهتر شدن عمر نگهداري ورقههاي SMC ميشود. براي كاهش زمان پخت ميتوان از سيستم آغازگر دوتايي نيز استفاده كرد. در اين صورت به آغازگر در دماي بالا درصدي از آغازگر با دماي پائين اضافه ميشود.
در حين تهية تركيب قالبگيري و در مدت ذخيره سازي آن امكان آغاز تدريجي واكنش پخت رزين وجود دارد. نقش جلوگيري كنندهها، ممانعت از شروع واكنش پخت از آغاز تهيه تا پايان ذخيره سازي تركيب ميباشد. اين مواد از خانوادة تركيبات كينوني ميباشد و در مقادير بسيار كم (حدود ۰.۰۲ %) به فرمولاسيون اضافه ميشوند. هيدروكينون و پارا بنزوكينون از مواد معمول بدين منظور ميباشند. وجود اين مواد در فرمولاسيون سرعت پخت و در نتيجه افزايش ويسكوزيته را در مراحل اوليه قالبگيري كاهش ميدهد. اين امر به بهبود جريان آميزه و پرشدن قالب كمك ميكند و لذا از بروز نقايص چون پر نشدن كامل قالب و ايجاد فضاهاي خالي (Void) در قطعه جلوگيري مينمايد.
در هنگام قالبگيري، ورق SMC ميبايد براحتي قابل انتقال به داخل قالب و برش به اندازههاي مورد نياز باشد. نقش تغليظ كننده افزايش ويسكوزيته آميزه به اندازهاي است كه شرايط مورد نظر را فراهم سازد. در واقع عمل تغليظ خمير رزين را از مايعي با ويسكوزيتة حدود Pas 30 به مادهاي چرم – مانند با ويسكوزيتة در محدودة Pas 105-104 تبديل مينمايد. در اين شرايط آميزة غير چسبنده بوده و قابليت انعطاف دارد. تغليظ كنندههاي معمول براي رزين پلي استر غير اشباع، اكسيدها و هيدرواكسيدهاي فلزات گروه I IA مانند CaO, Mg(OH)2, MgO ميباشند. عقيده براين است كه افزايش ويسكوزيته رزين بدليل واكنش يون فلزي با گروههاي كربوكسيليك انتهائي موجود در زنجيرة پليمري و تشكيل زنجيرها و كمپلكسهاي با جرم ملكولي بالاتر است. نوع، ميزان و اندازة ذرة تغليظ كننده و همچنين شرايط رطوبت و دماي نگهداري SMC بر روند افزايش ويسكوزيته در طي فرآيند تغليظ و همچنين ويسكوزيتة نهائي تركيب اثر دارند.
تركيبات قالبگيري DMC, BMC
DMC مخلوطي است از الياف شيشه بريده شده و خميري از رزين پلي استر غير اشباع كه با افزودنيهاي مختلف پر شده است. تركيب نمونهاي از اين خمير در جدول 6 آورده شده است.
تركيب درصد نمونهاي از خمير DMC
ماده | مقدار | جزئیات |
رزین پلی استر غیر اشباع | ۱۰۰ | رزين ارتوفتاليك با ويسكوزيته 10سانتيپويز |
افزودنی ضد جمع شدگی | ۶۵-۴۰ | محلول ۳۰٪ وزنی از مادهای مانند پلی استایرن در استایرن |
پرکننده | ۲۰۰-۱۵۰ | کربنات کلسیم |
روان ساز | ۵-۳ | استئارات روی و کلسیم |
آغازگر | ۲-۱ | ترشيو بوتيل پربنزوئات |
رنگدانه | ۱۰-۵ | رنگدانههاي معمول |
فروشگاه ایران کامپوزیت، ارائه کننده محصولات الیاف شیشه و الیاف کربن