Page 111 - 《橡塑技术与装备》2023年3期

测试与分析 宫象亮·动车组电连接器绝缘板用 SMC 片状模塑料力学及电气性能的研究

强力电动搅拌机 JB300-D，上海精密仪器仪表有 能要求，由于绝缘电阻试验电压比较低，所以许多绝
限公司 ； 缘缺陷不容易被发现，而电气强度试验电压高，容易
黏度计 HBDV-II+P，美国博勒飞（Brookfield） 发现绝缘缺陷，故文本以电气强度作为电气性能研究
公司 ； 对象。
液压机 YT71K-200，天津市天锻压力机有限公 将 SMC 绝缘板制成测试样条 ： 120×(10.0±0.2）
司； ×(4.0±0.2) 长条试样用于弯曲强度的测试 ； φ100×
微机控制电子万能试验机 E45.105，梅斯特工业 （3.0±0.2) 圆形试样用于电气强度的测试。
系统（中国）有限公司 ； 弯曲强度和电气强度分别按《GB/T1449—2005
HKJJC80kV 介 电强 度测 试 仪，武 汉华 电 科仪 电 纤维增强塑料弯曲性能试验方法》、《GB/T 1408.1—
气有限公司。 2016 绝缘材料 电气强度试验方法》标准测试。
1.3 SMC 绝缘板的制备
1.3.1 树脂糊的配置 2 实验结果与讨论
将不饱和聚酯树脂和低收缩添加剂加到搅拌机中 , 2.1 影响 SMC 绝缘板力学及电气性能的因
开启搅拌机搅拌 3~5 min 后，加入苯乙烯，继续搅拌。 素
然后加入阻聚剂、引发剂，搅拌 2~4 min 后加入脱模 （1）物料配比 ：即树脂、玻纤、填料、助剂含量。
剂（硬脂酸锌）、填料（CaCO 3 ）搅拌 8~10 min，控 因助剂含量相对稳定，一般为 10% 左右，本文定为
制温度在 32~37 ℃，然后加入氧化镁糊增稠剂搅拌均 10%。玻纤、填料含量确定后，树脂含量即确定。故
匀，制得树脂糊。 本文物料配比以玻纤、填料含量作为研究对象。
1.3.2 预浸料的制备 （2）压制参数：即压制压力、压制温度、保压时间。
将制得的树脂糊均匀铺在易剥离的聚乙烯薄膜 2.2 正交试验
上，然后在薄膜上均匀铺放已短切好的 5 mm 玻纤， （1）以上因素若进行全面试验，则试验的数量将
重复几次，再在上边盖上一层聚乙烯薄膜，用玻璃棒 很大，受试验条件的限制而难于全部实施（也无必要），
轻轻压实，最后在上边压一块较厚的平板，制得预浸 而正交试验法是一种可以在大量的试验中寻求最优水
料。 平组合的高效率方法，故本文运用正交试验法进行试
1.3.3 预浸料的熟化 验。
将预浸料放入熟化室（同时将树脂糊盛入烧 （2）正交试验选取玻纤含量、填料含量，压制压
杯一并放入熟化室，测试黏度用），熟化室温度 力，压制温度四因素进行研究，保压时间固定为 180 s。
35~42 ℃，每间隔 2 h 测一次黏度，当黏度达到 在确定四因素的最佳参数后，再进一步研究保压时间
7
7
2.0×10 ~6.0×10 cps 时，终止熟化，即制得 SMC 片 对 SMC 绝缘板的性能影响。正交因素和水平表见表 1，
状模塑料。 正交实验结果见表 2，因素与指标的关系图见图 1，图
1.3.4 模压成型 2。
将模具放在 200T 液压机上，设置保压温度，预 表 1 正交实验设计因素和水平
热模具，模具温度达到设置温度后，将片状模塑料准 因素 A 玻纤含量 B 填料含量 C 压制压力 D 压制温度
/% /% /MPa /℃
确称重后裁剪成合适大小的料块，剥去薄膜后放入到 水平 1 25 30 8 120
水平 2 30 35 10 135
模腔，合模压制，在一定的压制压力、温度和保压时 水平 3 35 40 12 150
间下，即得到 SMC 绝缘板。
1.4 力学及电气性能测试 由表 1，表 2 可知，弯曲强度和电气强度的优
电连接器绝缘板在使用过程中，会受到弯曲、振 选工艺参数是一致的，即玻纤含量 30%，填料含量
动、冲击等综合机械力作用，其中以针孔件对其施加 35%，压制压力 10 MPa，压制温度 135 ℃。现固定
的弯曲作用力最为显著，故本文以弯曲强度作为力学 此参数，设置保压时间分别为 120 s、180 s、240 s 和
性能研究对象。 300 s，来研究绝缘板力学及电气性能的变化情况，结
电气强度（耐压）、绝缘电阻是绝缘板主要电气性 果如表 3 所示。

2023 第 49 卷 ·57·
年