BMC ist eine Abkürzung fürSchüttgutDie chinesische Bezeichnung für Bulk Molding Compound (auch: ungesättigtes, glasfaserverstärktes Polyester-Bulk Molding Compound) lautet „Bulk Molding Compound“ (auch: ungesättigtes, glasfaserverstärktes Polyester-Bulk Molding Compound). Es besteht aus flüssigem Harz, einem Mittel zur Reduzierung der Schrumpfung, einem Vernetzungsmittel, einem Initiator, Füllstoffen, kurzgeschnittenen Glasfaserflocken und weiteren Komponenten. Unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen findet eine Polymerisationsreaktion statt, bei der ungesättigte Polyester und Styrol vernetzt und ausgehärtet werden. Dank seiner hervorragenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften, seiner Hitzebeständigkeit und seiner guten Verarbeitbarkeit findet das Produkt breite Anwendung in der Elektroindustrie, der Instrumentenindustrie, der Automobilindustrie, der Luftfahrt, dem Transportwesen und dem Baugewerbe.
Formulierungssystem
1. Ungesättigtes Polyesterharz: mit SMC/BMC-Spezialharz, hauptsächlich m-Phenyl-UP, schlagfest, korrosionsbeständig, lichtbogenbeständig, geeignet für die Herstellung von Block- oder anisotropen Produkten
2. Vernetzungsmittel; mit Monomer Styrol, die Menge beträgt bis zu 30 % ~ 40 %, abhängig vom Gehalt an Doppelbindungen im ungesättigten Polyester und dem Verhältnis von trans- zu cis-Doppelbindungen; ein hoher Anteil an Vernetzungsmonomeren kann eine vollständigere Aushärtung erzielen.
3. Der Initiator mit Hochtemperaturhärter, tert-Butylperoxybenzoat (TBPB), gehört zu den üblicherweise verwendeten Hochtemperaturhärtern; seine Zersetzungstemperatur in flüssiger Form beträgt 104 Grad, die Formtemperatur 135 bis 160 Grad.
4. Bei thermoplastischen Kunststoffen werden häufig schrumpfungsarme Mittel eingesetzt. Durch Wärmeausdehnung wird die Formschrumpfung ausgeglichen. Im Allgemeinen sollte die Schrumpfungsrate der Produkte zwischen 0,1 und 0,3 % liegen, daher ist eine genaue Dosierung erforderlich.
5. VerstärkungsmaterialienIm Allgemeinen werden 6–12 mm lange Kurzfasern mit einem Flammschutzmittel auf Al₂O₃·3H₂O-Basis behandelt. Dabei wird eine geringe Menge eines neuen phosphorhaltigen Flammschutzmittels hinzugefügt. Hydratisiertes Aluminiumoxid dient auch als Füllstoff. Füllstoffe können die Kosten senken und gleichzeitig die elektrischen Eigenschaften und die Flammschutzwirkung verbessern. Calciumcarbonat ist der am längsten verwendete Füllstoff mit guten Gesamteigenschaften und wird üblicherweise nach der Behandlung als feines Mikropulver hinzugefügt.
BMC-Prozess
1. Achten Sie auf die Reihenfolge der Materialzugabe. Mischen Sie die Zutaten in einem Z-Kneter mit Heizvorrichtung. Bei gleichmäßiger Vermischung kann die Farbe der Paste bzw. die gleichmäßige Färbung des Kohlenstoffs beobachtet werden. Die Mischzeit beträgt ca. 15–18 Minuten.
2. Kurz geschnittene Glasfasern verbinden sich zuletzt und frühzeitig, wodurch eine große Anzahl gebrochener Fasern entsteht, was die Festigkeit beeinträchtigt.
3. BMC-Material muss bei niedriger Temperatur, im Allgemeinen bei 10 Grad Celsius, gelagert werden. Bei zu hoher Temperatur vernetzt und härtet das ungesättigte Harz leicht aus, was zu Verarbeitungsschwierigkeiten führt.
4. Formtemperatur: ca. 140 Grad, obere und untere Formtemperatur 5–10 Grad, Formdruck ca. 7 MPa, Nachdruckzeit 40–80 s/mm
Industriediagnose
1. Produktrisse: Produktrisse sind ein häufiges Problem, insbesondere bei niedrigen Wintertemperaturen. Unter Rissbildung versteht man Oberflächen- oder innere Risse, die durch innere Spannungen, äußere Einwirkungen oder Umwelteinflüsse entstehen.
2. Lösung; insbesondere ausgehend von den Rohstoffen, dem Mischungsverhältnis und dem Lösungsverfahren.
2.1 Auswahl und Verarbeitung von Rohstoffen
1) Harz ist die Matrix von BMC, ungesättigtem Polyesterharz, Vinylester,PhenolharzMelaminharz usw. ist das Produkt, das durch Aushärtung seine grundlegende Festigkeit erhält. Daher wird spezielles SMC/BMC-Harz verwendet, ein m-Phenylenharz. m-Phenylenharze weisen im Vergleich zu o-Phenylenharzen eine höhere Viskosität auf. Dadurch ist die Eigenschrumpfung des Harzes geringer, und es können mehr Vernetzungsmonomere aufgenommen werden, was zu einer höheren Dichte und einer geringeren Schrumpfungsrate führt.
(2) Zugabe eines Komposit-Schrumpfungshemmers; die Aushärtungsschrumpfung von ungesättigtem Polyesterharz beträgt bis zu 5–8 %, die Zugabe verschiedener Füllstoffe liegt immer noch über 3 %. Produkte mit einer Schrumpfungsrate von über 0,4 % neigen in der Regel zu Rissen. Daher werden thermoplastische Harze hinzugefügt. Durch die Verwendung thermoplastischer Harze wird die thermische Ausdehnung und damit die Aushärtungsschrumpfung der Teile kompensiert. Die Zugabe von PMMA und PS sowie die Mischung und Auflösung von Monomer-Styrol verbessern die Oberflächenqualität. Die Produktschrumpfung kann auf 0,1–0,3 % begrenzt werden.
(3) Füllstoff, Flammschutzmittel, Glasfaser; Glasfaserlänge – im Allgemeinen 6–12 mm, zur Erzielung hoher mechanischer Eigenschaften bis zu 25 mm; zur Erfüllung der Anforderungen an die Formbarkeit bis zu 3 mm. Der Glasfasergehalt beträgt üblicherweise 15–20 %; für Hochleistungsprodukte bis zu 25 %. BMC hat einen geringeren Glasfasergehalt als SMC, wodurch mehr Füllstoff hinzugefügt werden kann und somit die Kosten für anorganische Füllstoffe gesenkt werden. Um eine chemische Verbindung zwischen anorganischem Füllstoff, Flammschutzmittel, Glasfaser und Harz herzustellen, wird üblicherweise vor dem Mischen ein Silan-Haftvermittler verwendet. Häufig werden KH-560 und KH-570 verwendet, die eine gute Haftung bei feinen, mikronisierten Feststoffen gewährleisten, wie z. B. mikronisiertes Calciumcarbonat mit einer Partikelgröße von 1–10 µm (entspricht 1250 Mesh).
2.2 Anforderungen an die BMC-Mischung: Die Menge des BMC-Basisharzes darf nicht unter 20 % liegen. Die Menge des Initiators ist im Verhältnis zur Menge des Vernetzungsmittels. Eine zusätzliche Zugabe von Vernetzungsmittel ist grundsätzlich nicht erforderlich. Der Harzanteil beträgt 35 %. Die Menge des Schrumpfungsreduzierers hängt ebenfalls von der Harzmenge ab. Die Verwendung des Hochtemperaturhärters TBPB, des Füllstoffs und des Flammschutzmittels (Aluminiumhydroxid) ist mit einer Gesamtmenge von ca. 50 % optimal. Dies entspricht dem Doppelten der Harzmenge. Ein zu hoher Anteil beeinträchtigt die Festigkeit der Struktur und führt zu Rissbildung.
2.3 Produktionsprozessbedingungen
(1) Zuerst das Material gleichmäßig vermischen. Zuerst das Pulver mit geringer Dichte, dann das mit höherer Dichte zugeben. Die Flüssigkeit zuerst untermischen und anschließend hinzufügen. Der Initiator wird zuletzt hinzugefügt. Das Verdickungsmittel wird vor dem Verkneten der Harzpaste und des Polystyrols hinzugegeben. Glasfaser wird portionsweise zugegeben.
(2) Formgebungsprozessbedingungen: Die Parameter des Formgebungsprozesses beeinflussen die Produktqualität direkt. Im Allgemeinen verringert sich die Schwindung mit steigendem Formdruck. Eine zu hohe Formtemperatur führt zur Bildung von Oberflächenschmelzlinien, ungleichmäßiger Materialverteilung und ungleichmäßigen inneren Spannungen, was die Rissbildung begünstigt. Eine angemessene Verlängerung der Haltezeit trägt dazu bei, Risse in den Bauteilen zu vermeiden.
(3) Vorwärmen des Isoliersystems: Teile, die bei niedrigen Temperaturen brechen, neigen zu Rissen. Daher sollte das Material vorgewärmt werden.
Veröffentlichungsdatum: 10. Juni 2025
