片状模塑料的英文名称为 Sheet Molding Compound,简称 SMC,是一种片状热固性复合材料,也属于玻璃钢材料。传统 SMC 以不饱和聚酯树脂为基体,并由玻璃纤维、填料、低收缩添加剂及其他助剂组成;材料制成片材后,上下两面覆盖聚乙烯薄膜。SMC 可通过模压成型制造复合材料零部件,适合用于汽车翼子板等车身部件,也可用于较大批量生产。
SMC 材料及相关工艺于20世纪60年代初起源于欧洲,约在1965年前后,美国和日本相继发展相关工艺。除传统聚酯 SMC 外,片状模塑料也有以环氧树脂为基体的环氧 SMC,构成了不同的材料方案。
SMC 的增强材料主要是玻璃纤维,其占比最高可达30%,纤维长度为25至50毫米。树脂基体、玻璃纤维、填料及助剂共同构成可供模压的片状材料。传统产品主要采用不饱和聚酯树脂,环氧 SMC 则改用环氧树脂作为基体,其弯曲强度等力学性能优于传统聚酯 SMC。
片状模塑料的密度约为1.3至2.0克/立方厘米,具有质轻、高强、耐化学腐蚀、阻燃和电绝缘等特性。在零下50℃至200℃范围内,该材料具有尺寸稳定性。上述特性使其可用于对重量、结构性能、耐热性或电绝缘能力有要求的零部件与外壳。
汽车工业可使用 SMC 制造保险杠、车身壳体、发动机罩和翼子板等部件,其中复合材料翼子板可采用 SMC 模压成型工艺。SMC 也应用于新能源汽车电池壳体,是相关壳体采用的主要工艺之一。具体部件可选用传统聚酯 SMC 或环氧 SMC,两者的树脂基体及部分力学性能存在差异。
SMC 适用于采用复合材料模压件的汽车车身覆盖件、壳体及电池壳体,也可用于铁路车辆窗框和车厢壁板、建筑工程水箱和净化槽,以及电器罩壳和防爆设备外壳。材料经过表面金属化处理后,还可制成反射面天线。
聚酯 SMC 与环氧 SMC 的主要差异在于树脂基体:前者以不饱和聚酯树脂为主,后者以环氧树脂为基体。环氧 SMC 在弯曲强度等力学性能方面优于传统聚酯 SMC;不同材料方案对应的组成与性能并不相同,不能仅以“SMC”名称判断具体部件采用的树脂体系。