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专家讲座 洪慎章·塑料压制成型

1.5 压制塑件的性能 1.5.3 耐热性及耐燃性
压制成型工艺所得的塑料制件具有优良的电气性 耐热性是指在低于可燃温度下，塑料制件长期抵
能（尤其是抗漏电性能）、 力学性能、耐热性、耐燃性、 抗热分解的能力。“ 短期热 强度 ” 或简称 “ 热强度 ”，
耐化学腐蚀性，收缩性小和尺寸稳定性，同时可根据 和树脂的热变形温度有关。虽然某些填料可以提高制
需要调节各组分的类型和用量，以获得具有特殊性能 件的耐热性，但是耐热性和热强度主要取决于树脂的
要求的产品。 性能。
1.5.1 电气性能 耐燃性是明显燃烧的度量，根据物质易于燃烧或
压制塑料的耐电弧能力、力学性能、耐燃性、尺 在拿去火源时的熄燃能力和燃烧速度，分为 “ 不燃 ”、
寸稳定性、可压缩性好以及成本低的特点，使之广泛 “ 自熄 ” 和 “ 阻燃 ” 三种。聚酯树脂通过加人含卤素和
地应用于高压电气方面。抑制电弧的能力主要是由于 含磷的化合物，以及在组分中使用水合氧化铝作为主
含有一些惰性无机填料（如水合氧化铝、二氧化硅和 要的填料而获得耐燃性。酚 醛树脂本来就具有耐燃性。
陶土等）所致。添加少量聚乙烯细粉末（质量分数为 卤素化合物的磷化合物，以及作硬化剂用的 HET 酐杆，
5%) 和使用尼龙纤维皆可改善耐电弧性能。如要获得 可使环氧树脂具有耐燃性。
较佳的耐电弧性，应把树脂和玻璃纤维的含量尽量降 1.5.4 耐腐蚀性
至最小，其组分对耐电弧性能的影响如表 9 所示。但 耐腐蚀性是指塑料抵抗化学浸蚀的能力。压制塑
是，这样的结果将使其力学性能有所降低。 料的耐化学性能或耐腐蚀性能主要取决于所选用的树
表 9 压制塑料组分对耐电弧性能的影响 脂基体。选择适当的树脂和填料，可以配制满足抵抗
玻璃纤维质量 水合氧化铝质 树脂质量分数 耐电弧性能 /S 特 殊暴露要求的压制塑料。例如，聚四氟乙烯在强酸、
分数 /％ 量分数 /％ /％
15 64 21 202 碱和溶剂中有优异的化学稳定性。
9 73 18 240
7.5 75 17.5 264 DMC 中可以用耐酸和耐碱的聚酯树脂及耐酸的
0 85 15 300 环氧树脂。为 SMC 选择树脂，目前还有局限性，因

为选择的树脂还必须有易于增稠的化学结构。在常用
1.5.2 力学性能
的填料中，陶土和二氧化硅的耐腐蚀性及其他性能较
压制塑件的力学性能随所用增强纤维和树脂基体
好。
的种类和比例的不同而不同。在 DMC 中，纤维长度
超过 6.35 mm 时，对产品性能的改善很小 ；当长度超 1.5.5 收缩性
过 12.7 mm 时，将带来混合工艺和压制技术上的问题 , 以粉料或粒料压制生产的塑料制件，通常是在高
温熔融状态下在模具中成型的。当制件冷却到室温后，
最终使制件的强度下降，见表 10。
表 10 玻璃纤维长度对 DMC 压制塑件强度的影响 其尺寸将发生收缩，可按下式进行计算 ：
玻璃纤维长 弯曲强度 拉伸强度 压缩强度 冲击强度 L 0 -L
-2
度 /mm /MPa /MPa /MPa /(kj . m ) S L = L 0 ×100% (2)
0 50 24 122 2.3
6.4 125 40 152 22.3 式中 ：
12.7 90 30 140 11.1 S L —— 热固性塑料压制收缩率，%;
25 .92 41 148 15.9 L 0 —— 模具型腔在室温下的线性尺寸，mm;
32 90 40 158 15.9
L—— 压塑制件的相应线性尺寸，mm。
多数 SMC 是用短切毡片制成的，关于纤维长度
在实际生产中采用收缩率 S L 的平均值。热固性塑
变化的影响还没有公开发表的数据。虽然其一般纤维
料制件收缩的原因主要有 以下几点 ：
长度是 50 mm，但是该长度并不见得对所有用途的制
（1）化学结构的变化。制件中的聚合物是体型结
件都是最适宜的。
构，而压制原料中树脂为线 型结构，密度较小。交联
提高增强材料的含量，可以改善力学性能，但纤
固化后密度增大，体积收缩。
维含量过大将给成型加工带来不便。例如 DMC 中纤
（2）材料的热收缩。塑料的热膨胀系数比钢材大，
维的质量分数超过 20% 后，对其力学性能影响还是较
故塑料制件冷却后的尺寸比钢模具小。
小的。
（3）热固性塑料中水分及挥发物含量较高，压制

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