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UP8色浆在SMC/BMC/DMC模压料中的着色应用
2026-10-11 01:24:42 文献

1. 引言

SMC(Sheet Molding Compound,片状模塑料)、BMC(Bulk Molding Compound,团状模塑料)和DMC(Dough Molding Compound,团状模塑料)是不饱和聚酯树脂基复合材料的重要成型材料,广泛应用于汽车零部件、电气绝缘件、建筑建材、卫浴洁具等领域。UP8系列高性能不饱和聚酯树脂色浆针对SMC/BMC/DMC体系的高温模压工艺特点开发,具有耐高温、高着色力、低收缩影响、与低收缩添加剂兼容等优势。本文结合汽车保险杠、电气开关盒、卫浴洁具三个应用案例,详细阐述UP8色浆在模压料中的工程应用。

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着色BMC团状模塑料原料

图1 着色后的BMC团状模塑料原料

2. 技术特点与机理

SMC/BMC/DMC模压成型是将含有色浆的UPR树脂糊浸渍或混合短切玻璃纤维,经增稠后在金属模具中加热(140-160℃)加压(5-20 MPa)固化成型的工艺。色浆在该体系中需经受高温剪切和化学增稠过程,技术要求远高于手糊工艺。

UP8色浆的核心技术特点:

  1. 耐高温变色:采用耐热型有机颜料(酞菁类、喹吖啶酮类)和无机颜料(氧化铁、钛白),在160℃模压温度下热变色ΔE≤1.5。

  2. 与低收缩添加剂兼容:UP8载体与聚苯乙烯类、聚醋酸乙烯酯类、聚乙烯类低收缩剂(LPA)均有良好相容性,不影响收缩控制效果。

  3. 不干扰增稠过程:不含碱性物质,不消耗MgO等增稠剂,树脂糊增稠曲线正常,24小时增稠粘度达10^7-10^8 mPa·s。

  4. 高着色力低添加量:颜料固含量40-65%,SMC中添加量仅1-3%即可达到饱和色,减少对树脂糊粘度和玻纤浸润的影响。

2.1 SMC/BMC配方参考

组分SMC(质量份)BMC/DMC(质量份)作用
低收缩UPR100100基体树脂
UP8色浆1-32-4着色
低收缩剂(LPA)5-155-10控制收缩
MgO增稠剂0.8-1.5-增稠
填料(CaCO3/Al(OH)3)100-180150-250降本/阻燃
固化剂(TBPB/DCP)0.8-1.51.0-2.0高温固化
脱模剂(硬脂酸锌)2-43-5脱模
短切玻纤(6mm/25mm)25-3015-25增强

3. 应用案例一:汽车SMC保险杠

某汽车零部件企业生产乘用车SMC保险杠,要求表面A级、颜色与车身匹配、耐候性好。原用普通色浆存在模压后颜色偏差大(ΔE=2-3)、表面针孔多等问题。采用UP8耐候型色浆(钛白、炭黑、酞青蓝)后:

  • 模压后颜色一致性:ΔE≤1.0(与标准色板对比)

  • 表面粗糙度:Ra≤0.4 μm(A级表面要求)

  • 模压收缩率:≤0.05%(低收缩体系)

  • 热变形温度(HDT):≥200℃(GB/T 1634.2-2019)

  • 弯曲强度:≥120 MPa(GB/T 1449-2005)

模压参数:上模温150℃,下模温145℃,成型压力8-12 MPa,固化时间60-90秒/mm厚度。色浆添加量2.5%,与树脂糊在高速分散机中800 rpm预混5分钟。

彩色SMC/BMC团状模塑料

图2 红/绿/黄三色SMC/BMC团状模塑料

4. 应用案例二:BMC电气开关盒

某电气企业生产低压开关盒、断路器外壳等BMC制品,要求绝缘性能好、耐电弧、颜色稳定。采用UP8绝缘型色浆(氧化铁红、钛白)后:

  • 介电强度:≥12 kV/mm(GB/T 1408.1-2016)

  • 体积电阻率:≥10^13 Ω·cm(GB/T 1410-2006)

  • 耐电弧性:≥180秒(GB/T 1411-2002)

  • 相比电痕化指数(CTI):≥175 V

  • 阻燃等级:V-0(UL94,添加Al(OH)3阻燃剂)

关键工艺:BMC混料温度≤40℃(避免提前固化),混料时间8-12分钟,模压温度155-165℃,压力10-15 MPa,固化时间30-60秒。色浆添加量2-3%,需确保与Al(OH)3阻燃填料均匀混合。

5. 应用案例三:DMC卫浴洁具

某卫浴企业生产DMC材质坐便器盖板、洗手盆等制品,要求表面光洁、耐污、色彩丰富。采用UP8鲜艳色浆(米黄、象牙白、浅灰)后:

  • 表面光泽度:≥85 GU(60°)

  • 巴氏硬度:≥55(GB/T 3854-2005)

  • 耐污染性(酱油/碘酒/墨水24h):≥3级(GB/T 3810.14-2016)

  • 吸水率:≤0.1%(GB/T 1462-2005)

  • 色浆添加量:3-5%

DMC高速注射模压参数:料筒温度40-50℃,模具温度150-160℃,注射压力60-100 MPa,固化时间20-40秒。UP8色浆在高速剪切下保持稳定,不发生颜料絮凝或颜色分离。

6. 关键选型参数与使用建议

参数SMCBMCDMC标准
模压温度140-155℃150-165℃150-165℃工艺规范
成型压力5-15 MPa10-20 MPa60-100 MPa(注射)工艺规范
玻纤含量25-30%15-25%10-20%GB/T 2577-2005
色浆添加量1-3%2-4%3-5%按颜色调整
颜料耐温要求≥160℃≥170℃≥170℃ISO 787-27
制品收缩率≤0.1%≤0.15%≤0.2%GB/T 1462-2005

使用建议:①SMC生产中色浆应在树脂糊制备阶段加入,与LPA、填料一起高速分散,不可在浸渍玻纤后添加;②BMC/DMC混料时色浆应先与树脂预混,再加入填料和玻纤,避免颜料被填料吸附;③深色制品建议选用耐热型有机颜料,避免偶氮类颜料在高温下变色;④更多技术支持请联系东莞市蒂森新材料有限公司。

7. 结论

UP8系列色浆在SMC/BMC/DMC模压料中表现出优异的耐高温性、与低收缩剂兼容性和高着色力,可满足汽车、电气、卫浴等领域模压制品的着色要求,有效提升制品颜色一致性和表面质量。

8. 常见问题(FAQ)

Q1:SMC模压后颜色比色卡浅是什么原因?
A:SMC模压温度高(140-155℃),部分耐热性差的颜料会发生热变色或热分解。建议选用UP8耐温型色浆(颜料耐温≥160℃),或在配方中适当增加色浆添加量0.5-1%补偿热变色。

Q2:BMC制品表面出现颜色条纹(流痕)怎么办?
A:流痕通常是模压时树脂流动前沿颜料浓度不均导致。建议:①提高色浆与树脂的预混分散时间至8-10分钟;②适当降低模压温度5-10℃减慢流动速度;③检查模具排气是否通畅。

Q3:UP8色浆会影响SMC增稠吗?
A:UP8色浆pH值控制在6-8,不含碱性物质,不会消耗MgO增稠剂。正常使用下增稠曲线与无色体系一致,24小时粘度可达10^7 mPa·s以上。若增稠异常,建议检查其他原料(如填料含水率)。

Q4:DMC高速注射时颜色分离如何解决?
A:DMC注射压力高(60-100 MPa)、剪切速率大,若颜料分散不良会发生剪切致稀和颜色迁移。UP8色浆细度≤10 μm,在高速剪切下保持稳定。若仍出现分离,建议检查色浆是否过期沉降,使用前充分搅拌。