BMC เป็นคำย่อของสารประกอบขึ้นรูปจำนวนมากในภาษาอังกฤษ ชื่อภาษาจีนคือ Bulk Molding Compound (หรือเรียกอีกอย่างว่า: Unsaturated Polyester Glass Fiber Reinforced Bulk Molding Compound) ซึ่งประกอบด้วยเรซินเหลว สารลดการหดตัว สารเชื่อมโยง สารเริ่มต้นปฏิกิริยา สารตัวเติม เส้นใยแก้วสั้น และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ผสมกันเป็นเนื้อเดียว ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม จะเกิดปฏิกิริยาเชื่อมโยงระหว่างโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวและสไตรีน และเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน ด้วยคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ทนความร้อน และคุณสมบัติการแปรรูปที่ดี ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องมือวัด การผลิตรถยนต์ การบิน การขนส่ง และการก่อสร้าง
ระบบการกำหนดสูตร
1. เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว: ผลิตจากเรซินชนิดพิเศษ smc/bmc โดยส่วนใหญ่เป็น m-phenyl up มีคุณสมบัติทนต่อแรงกระแทก ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่อประกายไฟ เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์แบบบล็อกหรือแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
2. สารเชื่อมโยงโครงสร้าง; ประกอบด้วยโมโนเมอร์สไตรีน ปริมาณ 30% ถึง 40% ขึ้นอยู่กับปริมาณพันธะคู่ในโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวและสัดส่วนของพันธะคู่แบบทรานส์และแบบซิส ยิ่งมีสัดส่วนของโมโนเมอร์เชื่อมโยงโครงสร้างสูง จะทำให้การบ่มสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
3. สารเริ่มต้นที่มีสารบ่มอุณหภูมิสูง เทอร์ท-บิวทิล เพอร์ออกซีเบนโซเอต (TBPB) จัดเป็นสารบ่มอุณหภูมิสูงที่ใช้กันทั่วไป โดยมีอุณหภูมิการสลายตัวของของเหลวที่ 104 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิการขึ้นรูปที่ 135 ถึง 160 องศาเซลเซียส
4. สารลดการหดตัวต่ำมักใช้กับเรซินเทอร์โมพลาสติก โดยใช้การขยายตัวจากความร้อนเพื่อชดเชยการหดตัวจากการขึ้นรูป โดยทั่วไป อัตราการหดตัวของผลิตภัณฑ์ควรควบคุมอยู่ที่ 0.1~0.3% ดังนั้นปริมาณการใช้จึงควรควบคุมอย่างเคร่งครัด
5. วัสดุเสริมแรงโดยทั่วไปจะใช้เส้นใยสั้นที่ผ่านกระบวนการเชื่อมต่อความยาว 6-12 มม. จำนวน 6 เส้น สารหน่วงไฟที่ใช้คือ Al2O3.3H2O เป็นหลัก โดยเติมสารหน่วงไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบเล็กน้อย และอลูมินาไฮเดรตก็ทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งเช่นกัน สารเติมแต่งสามารถลดต้นทุนโดยการปรับปรุงคุณสมบัติทางไฟฟ้าและการหน่วงไฟ แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นสารเติมแต่งที่ใช้มานานที่สุดและมีประสิทธิภาพโดยรวมดี โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของผงละเอียดหรือผงไมโครหลังจากผ่านกระบวนการเชื่อมต่อแล้วจึงเติมลงไป
กระบวนการ BMC
1. ให้ความสำคัญกับลำดับการเติมส่วนผสม ผสมในเครื่องนวดแบบตัว Z ซึ่งมีอุปกรณ์ทำความร้อน สังเกตความสม่ำเสมอของการผสมโดยดูว่าสีผสมอาหารหรือสีคาร์บอนมีความสม่ำเสมอหรือไม่ ใช้เวลาประมาณ 15-18 นาที
2. การเชื่อมต่อเส้นใยแก้วแบบลัดขั้นตอนในขั้นตอนสุดท้าย และการเชื่อมต่อเส้นใยที่ขาดจำนวนมากในขั้นตอนแรก ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง
3. วัสดุ BMC ต้องเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปที่ 10 องศาเซลเซียส หากอุณหภูมิสูงเกินไป เรซินไม่อิ่มตัวจะเกิดการเชื่อมโยงและแข็งตัวได้ง่าย ส่งผลให้การขึ้นรูปทำได้ยาก
4. อุณหภูมิในการขึ้นรูป: ประมาณ 140 องศาเซลเซียส อุณหภูมิของแม่พิมพ์ด้านบนและด้านล่าง 5-10 องศาเซลเซียส แรงดันในการขึ้นรูปประมาณ 7 MPa ระยะเวลาในการคงรูป 40-80 วินาทีต่อมิลลิเมตร
การวินิจฉัยทางอุตสาหกรรม
1. การแตกร้าวของผลิตภัณฑ์: ปัญหาการแตกร้าวของผลิตภัณฑ์เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวจัดในฤดูหนาว การแตกร้าวที่ว่านี้หมายถึงรอยแตกร้าวที่เกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์เนื่องจากความเครียดภายใน แรงกระแทกจากภายนอก หรือสภาพแวดล้อม และผลกระทบอื่นๆ ทั้งบนพื้นผิวหรือภายใน
2. วิธีแก้ปัญหา; โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ส่วนผสม สัดส่วน และกระบวนการในการแก้ปัญหา
2.1 การคัดเลือกและการแปรรูปวัตถุดิบ
1) เรซินเป็นเมทริกซ์ของ bmc, เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว, ไวนิลเอสเตอร์เรซินฟีนอลเรซิน เช่น เมลามีน เป็นต้น เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการบ่ม โดยมีความแข็งแรงเป็นพื้นฐาน ดังนั้น การใช้เรซินชนิดพิเศษ smc/bmc ซึ่งเป็นเรซินประเภท m-phenylene นั้นมีความหนืดสูงกว่าเรซินประเภท o-phenylene ดังนั้น นอกจากการหดตัวของเรซินเองจะน้อยแล้ว ยังสามารถรับโมโนเมอร์ที่เชื่อมโยงกันได้มากขึ้น ทำให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและอัตราการหดตัวลดลง
(2) เพิ่มสารผสมที่มีการหดตัวต่ำ อัตราการหดตัวจากการบ่มของเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวสูงถึง 5-8% การเติมสารตัวเติมชนิดต่างๆ ยังคงมีการหดตัวมากกว่า 3% โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์จะมีอัตราการหดตัวมากกว่า 0.4% จนเกิดการแตกร้าว ดังนั้นจึงต้องเติมเรซินเทอร์โมพลาสติก การใช้เรซินเทอร์โมพลาสติกจะช่วยขจัดการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวจากการบ่มของชิ้นส่วน การผสมและการละลายของ PMMA, PS และโมโนเมอร์สไตรีนจะดีกว่า การเติม PMMA จะทำให้ได้ผิวสำเร็จที่ดีกว่า สามารถควบคุมการหดตัวของผลิตภัณฑ์ได้ที่ 0.1-0.3%
(3) สารเติมแต่ง, สารหน่วงไฟ, ใยแก้ว; ความยาวของใยแก้ว – โดยทั่วไป 6 ~ 12 มม. บางครั้งเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลสูงถึง 25 มม.; เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของความลื่นไหลในการขึ้นรูป ความยาวจะอยู่ที่ 3 มม. ปริมาณใยแก้วโดยทั่วไปอยู่ที่ 15% ~ 20%; สำหรับผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพสูงถึง 25% ปริมาณใยแก้วใน BMC ต่ำกว่า SMC คุณสามารถเพิ่มสารเติมแต่งได้มากขึ้น ดังนั้นต้นทุนจึงต่ำลงในการผลิตสารเติมแต่งอนินทรีย์ การผลิตสารเติมแต่งอนินทรีย์ สารหน่วงไฟ ใยแก้ว และเรซินที่มีการรวมตัวทางเคมีโดยทั่วไปจะใช้สารเชื่อมประสานซิเลนก่อนการผสม โดยทั่วไปใช้ KH-560, KH-570 ซึ่งมีประสิทธิภาพดีในการเชื่อมประสานของแข็งที่มีขนาดเล็ก เช่น แคลเซียมคาร์บอเนตหนักที่มีขนาดอนุภาค 1 ~ 10 ไมครอน (เทียบเท่ากับ 1250 เมช)
2.2 ข้อกำหนดสัดส่วนของ BMC เรซินพื้นฐาน BMC ต้องมีปริมาณไม่น้อยกว่า 20% ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาสัมพันธ์กับปริมาณของสารเชื่อมโยง โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องเติมสารเชื่อมโยงเพิ่มเติมในปริมาณ 35% ของปริมาณเรซิน นอกจากนี้ปริมาณของสารลดการหดตัวที่ต้องเติมก็ขึ้นอยู่กับปริมาณของเรซินด้วย การใช้สารบ่มที่อุณหภูมิสูง TBPB สารเติมเต็ม และสารหน่วงไฟ (อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์) ในปริมาณรวมประมาณ 50% ถือว่าเหมาะสมกว่า ซึ่งเป็นสองเท่าของปริมาณเรซิน หากมากเกินไปจะทำให้ความแข็งแรงของโครงสร้างลดลงและแตกง่าย!
2.3 เงื่อนไขกระบวนการผลิต
(1) การผสม ก่อนอื่น เมื่อผสมวัสดุที่จะผสมให้เข้ากัน ให้เติมผงที่มีความหนาแน่นจำเพาะน้อยก่อน แล้วจึงเติมผงที่มีความหนาแน่นจำเพาะมาก ผสมของเหลวก่อนแล้วจึงเติม ตัวเร่งปฏิกิริยาควรเติมเป็นลำดับสุดท้าย ควรเติมสารเพิ่มความข้นก่อนการนวดเรซินเพสต์และโพลีสไตรีน เติมใยแก้วเป็นชุดๆ
(2) เงื่อนไขกระบวนการขึ้นรูป: พารามิเตอร์ของกระบวนการขึ้นรูปส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปแล้ว การเพิ่มแรงดันในการขึ้นรูปจะทำให้การหดตัวลดลง อุณหภูมิของแม่พิมพ์ที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดเส้นหลอมเหลวที่ผิว วัสดุไม่สม่ำเสมอ ความเครียดภายในแตกต่างกัน และแตกง่าย การคงแรงดันไว้ในระยะเวลาที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันการแตกร้าวของชิ้นส่วนได้
(3) ระบบฉนวนอุ่นล่วงหน้า: ชิ้นส่วนที่มีอุณหภูมิต่ำมักแตกง่าย ดังนั้นวัสดุควรได้รับการอุ่นล่วงหน้า
วันที่เผยแพร่: 10 มิถุนายน 2025
