摘要：模壓成型工藝是利用樹脂固化反應中各階段的特性來實現制品成型的，即模壓料塑化、流動并充滿模腔，樹脂固化。在模壓料充滿模腔的流動過程中，不僅樹脂流動，增強材料也要隨之流動，所以模壓成型工藝的成型壓力較其他工藝方法高，屬于高壓成型。本文簡述了模壓成型的原理及反應階段，并對工藝進行了分類梳理。

　　模壓成型工藝開始于1909年，初時主要用于生產酚醛樹脂復合材料制品，而隨著1960年片狀模塑料(SMC)和團裝模塑料(BMC)等的出現，工藝進一步優化，復合材料成型工藝中應用比例僅次于手糊、噴射和連續成型，位列第三。

　　模壓工藝加工制品分粘流和硬固兩階段成型

　　模壓工藝生產制品時，物料外觀形態發生變化的同時，其結構和性能也會發生質的變化，變化的組分主要是樹脂，增強材料組分基本保持不變。模壓工藝主要是利用樹脂固化反應兩階段的不同特性來實現制品成型的。

　　(1)“粘流階段”主要改變樹脂的外觀形態，結構和性能不發生質變。當模壓料在模具內被加熱到一定溫度時，其基體框架的主材樹脂將熔化成為粘流狀態，并在壓力作用下會包裹玻璃纖維共同填滿模腔，該階段稱為工藝的“粘流階段”。

　　(2)“硬固階段”的樹脂發生化學交聯，使基體變為帶有彈性的不溶不熔結構。模具內溫度繼續升高，達到一定溫度后，樹脂分子間開始發生化學交聯反應，待分子間產生網狀結構后，樹脂的流動性將會降低，并且出現彈性性能，隨著溫度的繼續升高，到最后基體失去流動性，變為不溶不熔的體型結構，該階段稱為工藝的“硬固階段”。

　　模壓成型工藝共有九種，由簡至繁分為三類

　　模壓成型工藝按照材料組分的不同、排列形態不同，可以分為短纖維預混料、氈料、碎布料、層疊、纏繞、多向織物、定向鋪設、吸附預成型坯、片狀模塑料(SMC)和團狀模塑料(BMC)等模壓成型法。其中，前三種工藝較為粗糙、應用較早;第四到七種技術有了一定的進步，結合其他成型工藝或物理性質的應用，形成了復合模壓成型工藝;最后兩種目前較為常用，由于框架材質更換為不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維氈，在模壓工藝中易出現起泡、褶皺等問題，對模壓過程中的壓力和溫度，以及材料的補充上面要求較高，在所有模壓工藝中最為復雜。

　　(1)早期工藝粗糙、產品簡單，物料主材為酚醛樹脂，主要有短纖維預混料模壓法等三類工藝。其中，短纖維預混料模壓法基體多采用酚醛樹脂、環氧樹脂、改性環氧樹脂等，纖維含量較高(50%~60%)，主要用于制備高強度剎車盤、耐腐蝕和耐高溫性能高的特殊制品;氈料模壓法工藝有一定進步，但制品仍較簡單，其基體也多為酚醛樹脂，工藝特點是將玻璃纖維氈浸漬后烘干成預浸氈后，裁剪成訂制形狀壓制成型，適用于成型形狀較簡單、厚度均勻的薄壁大型制品;碎布料模壓法主要是作為玻璃纖維布料的延伸工藝而存在的，制品較為簡單，該法工藝特點是可將邊角料(玻璃纖維布、麻布、有機纖維布等)浸漬樹脂膠液后，壓制成產品，適用于成型形狀簡單性能的制品。

　　(2)中期采用復合工藝或結合物理特性，產品為特殊制品，主要有層疊模壓法等四類工藝。其中，層疊模壓法結合層壓法和模壓法，該法的特點是將預浸樹脂的玻璃纖維布裁剪后，疊在一起壓制成型，適用于定制的大型薄壁制品或形狀簡單且特殊要求的制品;纏繞模壓法結合纏繞法和模壓法，該法主要特點是將預浸的玻璃纖維纏繞在內模型中，澆入樹脂液通過外模型壓制成型，適用于有特殊要求的管材或回轉體截面制品;多向織物模壓法特點是預先將玻璃纖維織物織成二或三維，能有效提高層間性能，是制作具有特殊性能要求的模壓制品的一種有效途徑;定向鋪設模壓法特點是結合物理特性，將預浸料按主應力方向鋪設后模壓成型，纖維含量可達70%，制品強度高，適用于成型單向強度要求高的制品;吸附預成型坯模壓法則結合吸附法和模壓法，特點是用吸附法將玻璃纖維制成制品形狀，后置入模具內倒入樹脂糊壓成制品，適用于成型形狀較復雜的制品。

　　(3)現期框架主體組分為不飽和聚酯樹脂和短切纖維的交聯體，主要有片狀模塑料(SMC)模壓法和團狀模塑料(BMC)模壓法兩類工藝。兩類工藝原料類似，而成型形狀則不一致，是由不飽和聚酯樹脂、短切纖維、填料以及各種添加劑構成的、經充分混合而成的片狀或團狀預浸料。其中團狀模塑料中加入有低收縮添加劑，從而使制品的外觀性能更加突出。

　　材料組分改性和物理學應用影響工藝優化方向

　　從三期工藝來看，早期模壓工藝通過改變玻璃纖維的預浸料形狀改進工藝;中期則結合層壓法、纏繞法，以及當時較為先進的定向排列和吸附法等尋求突破;現期在將主料更換為不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維氈后，工藝的復雜程度和模具材質進一步提高，產品特性也大為改進，廣泛的應用于各工業和人們的日常生活中;未來產品在追求輕量化和增強性能的過程中，組分材料的替換如改性樹脂和輕質化填料，將進一步增加工藝的復雜程度。

　　結語

　　模壓成型工藝制品分粘流和硬固兩階段成型，前者主要為形狀變化，后者形狀變化的同時，伴隨化學反應的產生，使樹脂分子間交聯固化;模壓成型工藝分為早期、中期和現期三類，共九種工藝;從三期工藝發展歷程來看，材料組分改性和物理學應用影響工藝優化方向。