Материал dmc что это
Обновлено: 17.05.2024
Полиэфирные премиксы марки DMC - прессматериалы (реактопласты) содержащие стекловолокно. Полиэфирный премикс это полуфабрикат для изготовления деталей прямым или литьевым прессованием. Представляет из себя пластилиноподобную смесь полиэфирного связующего, стеклянного волокна, порошкообразного мела, технологических добавок. Изготавливается смешением компонентов в смесителе.
Обозначение DMC расшифровывается как Dough Molding Compound. Это значит - необходимая вязкость материала обеспечивается дисперсным наполнителем. Благодаря физико-механическим и электрическим характеристикам, премиксы применяются для изготовления деталей в электротехнической промышленности, машиностроении.
Премиксы DMC начали производиться несколько десятков лет назад. За это время был накоплен значительный опыт производства, обеспечивается стабильность качества прессматериала.
Премиксы как реактопласты с трехмерной сшитой структурой не плавятся при нагревании и обладают устойчивостью к многим химическим агентам.
Усадка прессматериала близкая к нулевой (0-0,08%) обеспечивает точность размеров и отсутствие коробления готовых деталей. Использование перекисного отверждения дает повышенную скорость отверждения и увеличение производительности. Делает ненужными подпрессовки.
Преимуществом премиксов марки DMC является отсутствие в их составе фенола и формальдегида. А также летучих растворителей с резким запахом, таких как стирол. При использовании DMC улучшается санитарное состояние воздуха рабочей зоны у прессов. Это ведет к улучшению условий труда прессовщиков и снижению вредных выбросов. Особенно при недостаточной вентиляции производственных помещений.
Последние три десятилетия премиксы вытесняют из употребления фенольные стекловолокниты ДСВ, АГ-4В.
Сейчас производятся как общепромышленные, так и трудногорючие, тропикостойкие, антистатические марки премикса DMC.
Полиэфирные премиксы и их свойства
Премикс (BMC, DMC) представляет собой тестообразную волокнистую массу. В его состав входят ненасыщенные полиэфирные смолы, рубленое стекловолокно, дисперсный минеральный наполнитель, пигменты и другие добавки.
В качестве полимерной матрицы в премиксах используются ортофталевые, изофталевые и ненасыщенные полиэфирные смолы. Прессматериал на основе изофталевых смол обладает повышенной стойкостью к действию разбавленных кислот и щелочей. Премикс типа DMC отличаются высоким наполнением минеральными наполнителями. Для дополнительного увеличения вязкости связующего премиксов типа BMC используются химические загустители. Благодаря высокой вязкости связующего армирующее стекловолокно равномерно распределяется в объеме изделия при переработке. Длина и количество стекловолокна варьируется в широких пределах для придания прессматериалу нужных физико-механических свойств и регулирования текучести в форме.
Выдающимися отличительными свойствами премиксов являются: жесткость и прочность, высокая текучесть в форме, малая усадка, хорошее качество поверхности, высокая скорость отверждения, высокая дугостойкость и трекингостойкость.
К недостаткам премиксов можно отнести общую для всех реактопластов неспособность к вторичной переработке, а так же ограниченный срок хранения материала.
Большое суммарное содержание наполнителей обеспечивает жесткость и прочность отвержденного материала. Высокая текучесть неотвержденного прессматериала под давлением позволяет перерабатывать его литьем и получать малогабаритные, тонкостенные (толщина стенок до 1 - 2 мм.) детали сложной конфигурации.
Диаграмма 2 «Сравнительная прочность конструкционных материалов» Диаграмма 3 «Трекингостойкость полимерных конструкционных материалов».
Введение специальных добавок позволяет управлять свойствами прессматериалов. Высокая точность размеров и хорошее качество поверхности деталей обеспечиваются наличием в композиции малоусадочных и низкопрофильных добавок. Усадка варьируется от 0.5% до 0%.
Добавление антипиренов позволяет добиться воспламеняемости ПВ 0 (V-0 по UL-94).
Введение добавок, снижающих поверхностное электрическое сопротивление материала, позволяет исключить накопление на деталях из премикса зарядов статического электричества. Премикс с антистатическими свойствами используется для изготовления деталей шахтного и взрывозащищенного оборудования.
Отверждение прессматериала в форме идет по свободнорадикальному механизму. Благодаря высокой реакционной способности композиции время цикла получается коротким, степень отверждения - максимальной. Не требуются подпрессовки и постотверждение изделий.
Диаграмма 4 «Скорость отверждения прессматериалов»
Материал полиэфирный прессовочный ДМС-20РМ (премикс)
Торговая компания «Руно» помимо электротехнического оборудования занимается реализацией материалов для прессования и литья под давлением. Самым популярным и востребованным из этих материалов является полиэфирный прессовочный ДМС-20РМ (премикс).
Перейти на страницу.
ДМС-20РМ (премикс) - подробная информация
Материал полиэфирный прессовочный ДМС-20РМ более известный под названием ПРЕМИКС. На практике термин премиксы относится только к наполненным прессматериалам на основе ненасыщенных полиэфиров.
По сути, он является ничем иным как тестообразным полуфабрикатом в производстве разного рода изделий из дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов. Само же слово премикс происходит от двух латинских PRAE – впереди и MISCEO – смешиваю.
Полиэфирные смолы, которые входят в состав премиксов сохраняют способность плавиться при повторном нагревании и затвердевать при охлаждении. Их молекулы имеют линейную структуру.
Состав премиксов
В состав премиксов помимо термореактивного связующего в роли, которого выступают обычно ненасыщенные полиэфирные смолы и волокнистого наполнителя – стекловолокна или асбеста так же входят порошковый минеральный дисперсный наполнитель (а именно мел, каолин или др.), смазка (стеараты цинка или магния), а для окрашенных материалов еще добавляют красители или пигменты (лак бирюзовый, лак алый, двуокись титана, окись хрома).
Процентное соотношение всех этих компонентов в премиксе приблизительно такое: содержание связующего составляет 20-30%, волокна – 5-35%, дисперсного наполнителя – 30-60%. Кроме того в состав вводят загуститель, например MgO приблизительно 0,5-1%. Загуститель вводится для вязкости связующего, ведь в результате химической реакции при взаимодействии загустителя и полиэфирной смолы вязкость увеличивается приблизительно на два порядка. В состав связующего вводятся ограничено совместимые с ним термопластичные полимеры. Термопластичные полимеры добавляют для понижения усадки полиэфирных премиксов.
Технологический процесс производства премиксов
Процесс изготовления премиксов состоит в следующем: в лопастной или шнековый смеситель периодического действия закладывают полиэфир, следом вводят инициатор и пигмент в виде пасты, перемешивают, а потом добавляют смазку. Затем еще раз перемешивают и всыпают порошковый наполнитель. Самым последним вводится волокнистый наполнитель и за этим следует финальное перемешивание. Волокнистый наполнитель добавляют последним, дабы максимально снизить степень его механического разрушения.
Процесс производства премиксов можно проводить непрерывно, если использовать смесители непрерывного действия. Доведенный до готовности премикс выглядит как тестообразная композиция или же, имеет вид гранул.
Переработка премиксов
Такой материал как премикс может перерабатываться несколькими способами: прессованием и литьем под давлением. Компрессионное прессование производится при температуре 130 — 150°С, давлении 2 — 10 МПа и выдержке 30 – 60 секунд на 1 мм толщины изделия. Применение премиксов имеет ряд преимуществ перед обычной технологией получения изделий из стеклопластиков.
Немалым достоинством премиксов является то, что их конверсия в готовые изделия отделена от производства связующего, которое довольно часто связано с использованием летучих токсичных мономеров. Также в связи с тем, что применяется порошковый минеральный наполнитель усадка у премиксов намного меньше.
Превосходством использования премиксов является еще и то, что при прессовании этих материалов не происходит отжим связующего от стекловолокна. Благодаря отличной текучести, хорошей скорости застывания, высокому уровню электроизоляции и физико-механических показателей полиэфирные премиксы широко применяются в производстве разнообразнейших деталей применяемых в различных отраслях. Мировое производство премиксов составляет более 100 тысяч/год.
Упаковка и гарантийные сроки
Для удобства погрузки, транспортировки и хранения материал полиэфирный прессовочный ДМС-20РМ расфасован в мешки по 40 килограмм. °С. Гарантийный срок — 4 месяца со дня изготовления.
Сферы применения композиционных реактопластов
Благодаря своим свойствам и высокой производительности процесса переработки полиэфирные премиксы и препреги получили широкое распространение в электротехнике (корпуса автоматических выключателей, держатели токонесущих шин, дугогасительные камеры, контактодержатели и т. д.), шахтном и взрывозащищенном электрооборудовании (корпуса выключателей, кабельные вводы), светотехнике (корпуса светильников, отражатели автомобильных фар головного света), коммуникационной технике (распределительные коробки и щиты, элементы антенн мобильной связи), бытовой технике (корпуса электромоторов, термоизолирующие детали утюгов, тостеров и пр.), автомобильной промышленности (поддоны картера, клапанные крышки, аккумуляторные ящики, бампера, элементы оперения).
Премиксы и препреги применяются в крупносерийном производстве - там, где требуемое количество деталей составляет 10 000 – 250 000 штук в год.
Объем современного европейского рынка полиэфирных прессматериалов составляет примерно 280 000 тонн в год. В электротехнике используется 100 000 тонн в год, в автомобильной промышленности – 130 000 тонн в год. В России и на Украине производится и перерабатывается около 3 000 тонн в год премиксов и препрегов.
Ежемесячно в России для изготовления корпусов низковольтной аппаратуры перерабатываются сотни тонн полимерных композиционных материалов (комплект корпусных деталей одного изделия может весить от нескольких десятков грамм до десяти килограмм и более) на основе как термопластов, так и реактопластов.
Развивающаяся конкуренция на рынке электротехнической продукции, а так же ориентация на международные стандарты всё чаще приводят конструкторов предприятий к техническим решениям по замене фенопластов на стеклонаполненные композиционные материалы (в т.ч. премиксы) для изготовления корпусных деталей электротехнического назначения. Лишь там, где требуются более высокие физико-механические характеристики, применяются фенольные стекловолокниты.
Детали из полиэфирных прессматериалов применяют: ведущие мировые производители электротехники – Сименс, Шнайдер Электрик, АВВ, Дженерал Электрик, Митсубиcи Электрик и т.д.;
производители бытовой техники – «Ровента», «Тефаль», «Миле» и т. д.;
крупнейшие автопроизводители – «Форд», «Тойота», «Вольво», «Фрейтлайнер», ВАЗ, КАМАЗ и т. д.
технологии производства деталей из премиксов
Основным технологическим процессом производства изделий из премиксов в зарубежных странах является литье под давлением на реактопластавтоматах. Отличительные черты литьевых машин для переработки реактопластов – холодный материальный цилиндр и обогреваемая форма. При этом тестообразный премикс подается в материальный цилиндр принудительно – плунжерным загрузчиком. Литье под давлением высокопроизводительно, практически исключает контакт материала и человека, практически не образуется облой. Объем отливаемых деталей достигает 7000 см3. Применяемые за рубежом для литья под давлением премиксы, содержат летучие активные мономеры. Это налагает ограничения на хранение и упаковку. Срок хранения стиролсодержащих прессматериалов составляет от одного до трех месяцев в герметичной упаковке с барьерными свойствами.
Производители автомобильных фар головного света (зарубежные, а вслед за ними и отечественные) заменили штампованный стальной отражатель композитным. Деталь отливается из премикса, а затем отражающая поверхность металлизируется. Объем европейского рынка композитных отражателей фар оценивается в 25 000 тонн в год.
Фото 2 «Рефлектор из премикса в фарах головного света»
Теплостойкость и качественный внешний вид (глянец, окрашивание в белый цвет) позволяют ведущим производителям бытовой техники применять премикс для термоизолирующих деталей утюгов, тостеров.
В Советском Союзе не было налажено производство реактопластавтоматов, поэтому тогда и сейчас основным процессом переработки премиксов в СНГ является прямое прессование. С точки зрения технологического оформления и необходимого уровня персонала этот процесс является более простым и дешевым, чем литье под давлением. По западным стандартам он считается менее прогрессивным из-за меньшей производительности и ограничений в автоматизации. Но, учитывая наличие огромного парка гидравлических прессов, готовых пресс-форм, сравнительно низкую стоимость рабочей силы, прессование является конкурентоспособным процессом. Кроме того, прессованием можно перерабатывать премикс, имеющий более высокие прочностные характеристики.
Новая жизнь реактопластов
При слове «реактопласт» у многих возникает ассоциация с черными хрупкими патронами для электролампочек. С фенолформальдегидными пресспорошками и волокнитами, когда-то многотоннажными, а теперь морально устаревшими.
Недостаточная прочность многих доступных реактопластов и термопластов является препятствием при использовании их в качестве конструкционных материалов в электротехнической и автомобильной промышленности. Использование же металла предполагает большое количество технологических операций, удорожающих конечное изделие, таких как штамповка, сварка, фрезерование, окраска и пр.
Прочность, жесткость, трудновоспламеняемость – характерные качества металла. Электроизоляционные свойства и стойкость к коррозии – характерные качества пластмасс. Как совместить эти качества в одном материале? Как укоротить производственную цепочку, уменьшить количество технологических операций (штамповка, сварка, фрезерование, окраска) и, соответственно затраты на оборудование?
Прочность, жесткость, трудновоспламеняемость – характерные качества металла. Электроизоляционные свойства и стойкость к коррозии – характерные качества пластмасс.Как совместить эти характеристики в одном материале? Как укоротить производственную цепочку, уменьшить количество технологических операций и, соответственно, затраты на оборудование?
Решением проблемы является использование полимерных композиционных материалов, армированных стекловолокном.
Существует много способов совместить полимерную термореактивную матрицу и стекловолокно. В большинстве способов стекловолокнистый армирующий материал остается неподвижным относительно формы, а связующее течет относительно наполнителя. В стекловолокнистых прессовочных материалах стеклянное волокно растекается вместе со связующим по форме под действием давления.
В 70-х годах 20 века, благодаря разработкам химиков фирмы BAYER в Европе и США появились тестообразные и листовые термореактивные полимерные компаунды на основе ненасыщенных полиэфирных смол, упрочненные стекловолокном, формующиеся в закрытой нагретой форме. Эти материалы получили название – BMC, DMC и SMC (сокращение от англ. bulk moulding compound, dough moulding compound и sheet moulding compound). В России за ними закрепились названия: «полиэфирные премиксы» и «полиэфирные препреги». Эти названия не совсем точны, но они характеризуют технологию изготовления похожих по составу материалов: премиксы получают смешением, препреги – пропиткой.
| Материал | Сталь | Al, Mg | Термопласт | Премикс(DMC/ВМС) |
|---|---|---|---|---|
| Возможность интегрирования деталей | --- | + | +++ | +++ |
| Коэффициент использования материалов | --- | + | +++ | +++ |
| Корозионностойкость | --- | --- | ++ | +++ |
| Прочность | +++ | ++ | --- | ++ |
| Жесткость | +++ | +++ | --- | ++ |
| Вес | --- | --- | +++ | +++ |
| Трудновоспламеняемость | +++ | ++ | --- | ++ |
| Термостойкость | +++ | ++ | --- | ++ |
| Повторное использование | ++ | ++ | ++ | --- |
| Электромагнитная проницаемость | --- | --- | +++ | +++ |
Премиксы: сделано в России
Дозирование реактопластов в прессформу в российских условиях является ручным процессом. Ручное дозирование подразумевает дополнительные затраты на СИЗ и вентиляцию из-за выделения активного мономера в воздух рабочей зоны. (Хотя, выделяющийся в случае переработки стиролсодержащих премиксов стирол, менее опасен, чем фенол из фенопластов. ПДК стирола в 100 раз больше, чем ПДК фенола). Поэтому в отличие от зарубежных компаний, отечественные производители изготавливают премикс без использования смол, содержащих летучие мономеры (стирол и др.). Так называемый «безстирольный» премикс содержит мало - или нелетучие компоненты. Это позволяет значительно улучшить санитарные условия на рабочем месте, а так же увеличить срок хранения материала (до одного года) и удешевить упаковку. Увеличение срока хранения немаловажно для российских расстояний и сроков доставки (доставка материала по железной дороге из Центрального региона до Восточной Сибири может занимать несколько недель).
Подробнее остановимся на наиболее распространенных в России марках премиксов:
Условное обозначение марки премикса состоит из трех частей, сорта и обозначения технических условий (ТУ 22530130020496101, разработчик ОАО «Тверьстеклопластик»).
Первая часть:буквы «DМС» обозначают тип прессматериала (англ. dough moulding compound – тестообразный формовочный компаунд)
Вторая часть:цифры: 10, 18, 20, 30 – максимальная доля стекловолокна в процентах.
Третья часть:буквы, обозначают:
М – с малой усадкой (до 0,02 %),
К – с повышенной текучестью,
О – пониженной горючести,
В – повышенная прочность изделия из этого материала,
Р – с повышенной реакционной способностью (скоростью отвердевания).
В настоящее время комбинируя эти свойства существуют следующие марки премиксов:
DМС-20-РМ– предназначен для переработки в изделия конструкционного, электротехнического и общетехнического назначения методами прессования и литья под давлением;
DМС-30-B– материал повышенной прочности предназначен для переработки в изделия конструкционного, электротехнического и общетехнического назначения методом прессования;
DМС-20-ОРМТ– предназначен для изготовления методом прессования деталей конструкционного, электротехнического назначения пониженной горючести;
DМС-30-ОРМТ– предназначен для изготовления конструкционных деталей в пожаробезопасном исполнении с повышенными физикомеханическими показателями;
DМС-10-РКМ– предназначен для опрессовки катушек соленоидов.
Премикс DMC-20-ОРМА
Полиэфирный премикс DMC-20-ОРМА (до 2001 года назывался ПСК-ОРМА) это специальный материал с антистатическими свойствами. Удельное поверхностное электрическое сопротивление DMC-20-ОРМА (Rs) = 10 5 . 10 9 Ом. Сниженное электрическое сопротивление материала способствует "стеканию" статических электрических зарядов с поверхности деталей.
Выпускается неокрашенным. В составе материала отсутствуют стирол и фенол. DMC-20-ОРМА (ДМС-20ОРМА) изготавливается по ТУ 20.59.59-001-31631177-2019 (до апреля 2019 года - по ТУ 2253-013-00204961-01).
Премикс DМС-20-ОРМА является складской позицией. При потребностях от одной тонны и выше заказы на производство этой марки нужно размещать до 15-ого числа месяца, предшествующего месяцу отгрузки.
В состав премикса DMC-20-ОРМА входит высококачественное углеродное волокно (карбон). Такая технология позволяет не снижать физико-механические свойства композиции (как это происходит при использовании прочих видов антистатических добавок). К каждой новой партии сырья (смол, стекловолокна, олигоэфиракрилата) подбирается требуемое сочетание длин рубленого углеволокна (от 6 до 15 миллиметров в необходимых пропорциях). Это позволяет достигать стабильности антистатических свойств в отдельных партиях прессматериала.
Обозначение марки полиэфирного премикса по ТУ 20.59.59-001-31631177-2019 состоит из 3 частей:
Первая часть - тип материала - DMC - означает, что вязкость достигается за счет содержания дисперсного наполнителя.
Вторая часть обозначает массовую долю стекловолокна в процентах.
Третья часть - буквенный индекс обозначает дополнительные свойства материала: М - с малой усадкой (менее 0,2%); Р - с повышенной скоростью отверждения (0,5 мин/мм); К - повышенная текучесть; В – повышенная прочность; О – пониженная горючесть; Т – тропикостойкость; А – антистатические свойства.
| Наименование показателей | Значение |
|---|---|
| Плотность, г/см 3 , не менее | 1,78 |
| Изгибающее напряжение при разрушении, МПа (кгс/см 2 ), не менее | 80 (800) |
| Ударная вязкость, кДж/м 2 (кгс/см 2 ), не менее | 20 (20) |
| Электрическая прочность при частоте 50 Гц, кВэфф/мм | 0,5-2,5 |
| Водопоглощение при t° = (23±2) °С за (24±1) часа, %, не более | 0,5 |
| Линейная усадка, %, не более | 0,08 |
| Теплостойкость по Мартенсу, °С, не менее | 155 |
| Стойкость к горению | ПВ-0 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см | 1х10 5-9 |
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | 1х10 5-9 |
| Сопротивление изоляции, Ом, не более | 1х10 9 |
| Температура прессования, °С | 140-155 |
| Удельное давление прессования, Мпа | 6-10 |
| Выдержка при прессовании, мин/мм | 0,5 |
Бумажные мешки по 40 кг, внутри которых два полиэтиленовых мешка по 20 кг каждый.
Гарантийный срок хранения DMC при температуре до +25 С o — 4 месяца со дня изготовления.
По истечении срока хранения премикс анализируется перед каждым применением. И при соответствии требованиям ТУ, может быть использован по прямому назначению.
Производство и переработка препрегов
Полиэфирный препрег (SMC) представляет собой листовой прессматериал, с двух сторон защищенный полимерной пленкой. В его состав также входят полиэфирные ненасыщенные смолы, стекловолокно, дисперсный минеральный наполнитель, пигменты и прочие добавки. В отличие от своих тканых собратьев, SMC армирован не связанными между собой стеклянными волокнами. Поэтому он не требует выкройки заготовки по размеру детали и может свободно течь в прессформе. Из-за значительно большей, по сравнению с премиксами, длины стекловолокна препреги имеют меньшую текучесть, но более высокие прочностные характеристики. Применение химстойких смол позволяет получать прессматериал, обладающий высокой атмосферостойкостью.
| Наименование показателей | АП-66 | ППСМ-СХ |
|---|---|---|
| Разушающее напряжение при растяжени, МПа, не менее | 90 | - |
| Изгибающее напряжени при разрушении, МПа, не менее | 180 | 200 |
| Ударная вязкость, кДж/м?, не менее | 70 | 100 |
| Электрическая прочность при частоте 50 Гц,кВэфф/мм, не менее | - | 10 |
| Водопоглощение при t° (23±2)°C за (24±1) часа, %, не более | - | 0.5 |
| Линейная усадка, %, не более | - | 0,4 |
| Удельное обхемное электрическое сопротивление, Ом·см, не менее | - | 1?10 14 |
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление , Ом, не менее | - | 1?10 13 |
Препрег перерабатывается прямым прессованием в крупногабаритные корпусные детали. Прессование препрегов – крупносерийное производство. Так же как из премиксов, изделия из препрегов имеют хороший внешний вид и не требуют покраски и лакировки. Таким образом, один производственный процесс – прессование препрега заменяет несколько (штамповка из листа, сварка, оцинковка, покраска) стадий изготовления металлической детали.
Основными областями применения препрегов (SMC) являются: автомобилестроение, транспортное машиностроение, светотехника, электрические сети. Наиболее ярким достижением является использование автомобилестроительными компаниями масляных поддонов картера и клапанных крышек, изготовленных из препрега, в серийных моделях грузовиков. Потребление препрегов в автомобильной промышленности Европы составляет около 90 000 тонн в год.
Фото 6 «Уличный светильник с корпусом из препрега» Фото 7 «Детали двигателя из препрега (ТАТА)» Диаграмма 5 «Использование деталей из препрега в грузовых автомобилях»
По мере преодоления промышленностью России технологического отставания объем использования в нашей стране полиэфирных прессматериалов будет увеличиваться с каждым годом.
Читайте также: