[发明专利]一种高强度高韧性SMC片材

说明书

本发明公开了一种高强度高韧性SMC片材，包括：SMC料脂糊制备、SMC料脂糊增稠、纳米纤维预制备、SMC承载薄膜增韧，SMC复合、SMC片材增稠和塑封包装，并提供一种高强度高韧性SMC片材制造设备，包括；上料机、壳体、控制箱、压辊机、安装座、安装机构、纤维上料机、输送带、旋转台和热压辊。该高强度高韧性SMC片材，可通过对SMC料脂糊增稠进行增韧改性及SMC片材承载薄膜部分增加了网状的增韧加强骨架，提高了SMC片材整体强度和韧性，不高容易断裂，并且实现SMC承载薄膜内侧增韧加强骨架的自动排列和内嵌式固定安装，增加SMC片材整体强度同时，工艺更加智能高效。

技术领域

本发明涉及SMC片材技术领域，具体为一种高强度高韧性SMC片材。

背景技术

SMC是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料。主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成，片状模塑料工业化生产至今已有多年的历史，由于它优良的加工性能、机械性能和突出的表面性能，在道路交通、食品卫生、化学化工、宇航业等领域已取得了较广泛的应用，可以制作的树脂也扩展到三大热固性塑料和一些热塑性材料如PA、PP、PPS、PVC等所用的增强材料从单一的短切纤维发展到中长连续纤维、连续定向纤维、混杂纤维等原先存在的一些疑难间题，如针孔、轻量化、阻燃性等，亦都有不同程度的解决，总之，在提高质量的同时，正向着多品种、多样化的方向发展；

现有技术领域内，SMC片材内部虽然使用玻璃纤维作为加强结构，但是由于玻璃纤维本身韧性和结构强度较差且不规则排列方式导致SMC片材整体强度不高容易断裂，并且目前SMC片材承载薄膜缺少结构强度，进而进一步降低了SMC片材整体韧性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度高韧性SMC片材，以至少解决现有技术的SMC片材内部虽然使用玻璃纤维作为加强结构，但是由于玻璃纤维本身韧性和结构强度较差且不规则排列方式导致SMC片材整体强度不高容易断裂，并且目前SMC片材承载薄膜缺少结构强度，进而进一步降低了SMC片材整体韧性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度高韧性SMC片材，包括：

步骤1：SMC料脂糊制备，采用树脂、低收缩剂、引发剂和填料等使用混合机在低剪切力下混合搅拌均匀；

步骤2：SMC料脂糊增稠，后加入增稠剂与增韧剂混合一分钟后，并将树脂糊送到SMC机组刮料槽内，增稠剂采用化学法—碱土金属复合体系，暨采用异氰酸醋和MgO共同作为增稠剂并与SMC料脂糊混合，提高SMC料脂糊增韧改性效果；

步骤3：纳米纤维预制备，采用静电纺丝技术将括聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)和聚间苯二甲酰间苯二胺(MPIA)溶液或者熔体在高压电场作用下拉伸为细流，伴随溶剂挥发或熔体冷却，形成纳米纤维；

步骤4：利用SMC片材制造设备对SMC承载薄膜增韧，SMC承载薄膜内侧增韧加强骨架复合，SMC承载薄膜内侧依次沿横向和纵向进行纳米纤维的排列呈网并使用固定剂对交叉处进行固定后将网状纳米纤维嵌入SMC承载薄膜内作为增韧加强骨架，纳米纤维固定剂采用纳米水凝胶；

步骤5：SMC复合，将制好的树脂糊加入上下两个树脂糊槽中，开动复合机，下SMC承载薄膜放卷，经下树脂刮刀后，下SMC承载薄膜上表面被均匀地涂敷上一定厚度的树脂糊，当其经过纤维沉降区时，粗纱经切割后均匀地沉降其上，短切玻璃纤维为0.5-1mm，玻纤含量40％-60％，承载了短玻璃纤维的下层SMC承载薄膜，在复合轮处与以同样方式涂敷树脂糊的上SMC承载薄膜复合，将玻纤夹在中间，形成SMC承载薄膜—增韧加强骨架—SMC料脂的夹层结构，夹层在浸渍区受到一系列压轮的滚压作用，使树脂糊浸透纤维，最后由收卷装置收集成卷形成SMC片材；

步骤6：SMC片材增稠，送往熟化间增稠，直至不粘手，可剪裁、称量及模塑为止，采用带有鼓风设备的熟化室内加速增稠，温度为35～40℃，时间约10小时，并采用增稠曲线判定增稠的程度和结果；