摘要：BMC（bulk molding compound）又称为团状模塑料，与片状模塑料的特性一致，都属于短切纤维增强的热固性模塑料，在抗冲、抗压、抗弯曲、抗拉伸，高点容量，高表面电阻，高绝缘强度，高耐电弧性，以及无毒耐腐蚀，阻燃等物理性能上都表现尚佳，但其控温具体表现在那些方面，值得探讨。因此，笔者就BMC模压成型控温几大要素进行探讨。
关键词：模压温度；模压压力；模压时间控制
BCM 模压温控机
1、模压温度控制
通常来说，模压温度是模压成型时所规定的模具温度，这一工艺参数确定了模具向模腔内物料的传热条件，对物料的熔融、流动和固化进程有决定性的影响。BMC模塑料在模压过程中的温度变化情况较复杂，由于塑料是热的不良导体，物料中心和边缘在成型的开始阶段温差较大，这将导致固化交联反应在物料的内外层不是同时开始。因此采取措施尽力减小模腔内物料的内外温差，消除不均匀固化是获得高质量制品的重要条件之一。BMC模塑料的模压温度取决于固化体系的放热峰温度和固化速率，通常取固化峰温度稍低一点的温度范围为其固化温度范围，一般约为135-170℃并通过试验来确定。固化速率快的体系取偏低点的温度，固化速率慢的体系取偏高些的温度。成型薄壁制品时取温度范围的上限，成型厚壁制品可取温度范围的下限，但成型深度很大的薄壁制品时，由于流程长为防止流动过程中物料固化，也应取温度范围的下限。在不损害制品强度和其他性能指标的前提下，适当提高模压温度，对缩短成型周期和提高制品质量都有利。模压温度过低不仅熔融后的物料黏度高、流动性差，而且由于交联反应难于充分进行，从而使制品强度不高、外观无光泽、脱模时出现粘模和顶出变形。
2、模压压力控制
模压压力通常用模压压强(MPa)来表示，即玻璃钢液压机施加在模具上的总力与模具型腔在施压方向上的投影面积之比。模压压力在模压成型过程中的作用，是使模具紧密闭合并使物料增密，以及促进熔料流动和平衡模腔内低分子物挥发所产生的压力。压缩率大的模压料，由于使其增密时要消耗较多的能量，因而成型时需用较高的模压压强，故模压散状料比模压料坯的压力高，而SMC/BMC模压料又比模压粉状料的压力高。模压熔融粘度高、交联速率快的物料，以及加工形状复杂、壁薄、深度或面积大的制品时，由于需要克服较大的流动阻力才能使模腔填满，因而需要采用较高的模压压力。高的模压温度因会使交联反应加速，从而导致熔料黏度迅速增高，故需用高的模压压力与之配合。高的模压压力虽有使制品密度增大，成型收缩率降低，促使快速流动充模，克服肿胀和防止气孔出现等一系列优点。但模压压力过大会降低模具使用寿命、增加液压机功率消耗、增大制品内残余应力。因此加工热固性塑料模压制品时，多采用预压、预热、适当提高模压温度等，以避免采用高的模压压力。若不适当的提高预热温度或延长预热时间则致使在预热过程中已部分固化流动性降低，不仅不能降低模压压力反而要用更高的模压压力来保证物料填满模腔。
3、模压时间控制
模压时间也称压缩模塑保温保压时间。是指模具完全闭合后或最后一次放气闭模后，到模具开启之间，物料在模内受热固化的时间。模压时间在成型过程中的作用主要是使获得模腔形状的成型物有足够的时间完成固化。固化是指热固性塑料成型时体型结构的形成过程，从化学反应的本质来看固化过程就是交联反应进行的过程。但工艺上的“固化完全”并不意味着交联反应已进行到底，即所有可参加交联的活性基团已全部参加反应。这一术语在工艺上是指交联反应已进行到合适的程度，制品的综合物理力学性能或其他特别指定的性能已达到预期的指标。显然，制品的交联度不可能达到100℃而固化程度却可以超过100℃通常将交联超过完全固化所要求程度的现象称为“过熟”，反之称为“欠熟”。模压时间的确定与BMC模塑料的固化速率，制品的形状和壁厚、模具的结构、模压温度和模压压力的高低，以及预压、预热和成型时是否排气等多方面的因素有关，在所有这些因素中以模压温度、制品壁厚和预热条件对模压时间的影响最为显著。合适的预热条件由于可加快物料在模腔内的升温过程和填满模腔的过程，因而有利于缩短模压时间，提高模压温度时模压时间随之缩短而增大制品壁的厚度则要相应延长模压时间。
在模压温度和模压压力一定时模压时间就成为决定制品性能的关键因素，模压时间过短树脂无法固化完全、制品欠熟因而力学性能差，外观缺乏光泽，脱模后易出现翘曲和变形等。但温度低、物料流动时间长，会使压制成型过杂而壁薄的制品，则需要采用低温的成型会、形状复一般来说，上下模具通常是采用相同的温度，但有时为了方便脱出制品，或是为了脱模的需要而选择性地使其出现粘模，则应使两半模的温度有所差别。一般来说，希望制品能留在其上的该半模的温度应低约55℃
4、BMC成型工艺特点
BMC模塑料的压制成型原理及其工艺过程与其他热固性塑料基本上是相同的。在压制时，将一定量的BMC模塑料放入预热的压模中，经加压、加热固化成型为所需的制品。除此之外，还具有以下特点：①浪费料量少，通常只占总用料量的2%-5%，实际的物料损耗量还取决于所成型制品的形状、尺寸及复杂程度②在成型过程中，BMC模塑料虽然是含有大量的玻璃纤维，但是却不会产生纤维的强烈取向，故制品的均匀性、致密性较高，而残余的内应力也较小。③在加工过程中，由于填料和纤维很少断裂，故可以保持较高的力学性能和电性能。④在压制时由于其流动长度相对来说较短，故模腔的磨蚀也不严重，模具的保养成本也较低。
⑤与注射成型相比，其所采用的成型设备、模具等的投资成本较低，因此整个制品的成型成本也较低。
5、压制成型工艺过程
压制成型时，是将一定量的准备好的BMC模塑料放进己经预热的钢制压模中，然后以一定的速度闭合模具；BMC模塑料在压力下流动，并充满整个模腔；在所需要的温度、压力下保持一定的时间，待其完成了物理和化学作用过程而固化、定型并达到最佳性能时开启模具，取出制品。
5.1压制成型前的准备工作
作为湿式预混料的BMC模塑料含有挥发性的活性单体，在使用前不要将其包装物过早拆除，否则，这些活性单体会从BMC物料中挥发出来，使物料的流动性下降，甚至造成性能下降以致报废。当然，对于已拆包而未用完的BMC模塑料，则一定要重新将其密封包装好，以便下次压制之用。
5.2压制成型工艺条件
与一般的热固性模塑料一样，BMC模塑料的压制成型条件包括：成型压力、成型温度、固化时间等参数。BMC模塑料由于具有良好的流动性，因此在模压时不需要很高的压力就可以使其充满整个模腔。对于同一种组分的BMC模塑料来说，其成型压力主要是根据制品的复杂程度、制品的性质和其他成型工艺条件开选定的。例如，在压制一些形状简单的制品时,5MPa的压力就足够了：对于设有凸台或有盲孔的形状较为复杂的制品，则可能要用高一些的压力。模具的类型对压力的选择也有影响，溢式压模比半溢式的压模使用的压力小些，而不溢式压模(很少用于BMC的压制)所使用的压力则要大些，甚至高几倍。另外，对压制成型表面质量要求高的制品，也要使用比较高的成型压力。
结语
BMC模塑料的压制成型温度是十分重要的工艺参数。成型温度的高低与物料的类型、配方(组分)、所使用的成型压力、制品的复杂程度及壁厚、收缩的控制、流动条件以及有无预热等都有关。温度高，固化速度快，生产效率高；而要想获得好的表面质量，则要用较低的温度，特别是对有些要求用慢速闭模的成型制品，因此把控好BMC中温控十分重要。
参考文献
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作者简介：黄旺（1989-），男，广西贵港人，助理工程师。