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淺析熱塑性塑料成型工藝(二)
發布時間:2022.02.19
信息摘要:
熱塑性塑料品種繁多,即使同一品種也由于樹脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工藝特性也有所不同。


熱塑性塑料品種繁多,即使同一品種也由于樹脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工藝特性也有所不同。

  

另外,為了改變原有品種的特性,常用共聚、交聯等各種化學方法在原有的樹脂結構中導入一定百分比量的其它單體或高分子等,以改變原有樹脂的結構成為具有新的改進物性和加工性的改性產品。

 

例如,ABS即為在聚苯乙烯分子中導入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三單體后成為改性共聚物,可看作稱改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯優異綜合性能,工藝特性。

 

由于熱塑性塑料品種多、性能復雜,即使同一類的塑料也有僅供注塑用和擠出用之分,故本文主要介紹各種注塑用的熱塑性塑料。

 

3、結晶性 (續上)

熱塑性塑料按其冷凝時無出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型(又稱無定形)塑料兩大類。

 

所謂結晶現象即為塑料由熔融狀態到冷凝時,分子由獨立移動,完全處于無次序狀態,變成分子停止自由運動,按略微固定的位置,并有一個使分子排列成為正規模型的傾向的一種現象。
 

作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般結晶性料為不透明或半透明(如聚甲醛等),無定形料為透明(如有機玻璃等)。

 

但也有例外情況,如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性,ABS為無定形料但卻并不透明。

 

在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項:

①料溫上升到成型溫度所需的熱量多,要用塑化能力大的設備。

②冷卻回化時放出熱量大,要充分冷卻。

③熔融態與固態的比重差大,成型收縮大,易發生縮孔、氣孔。

④冷卻快,結晶度低,收縮小,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關,壁厚則冷卻慢,結晶度高,收縮大,物性好。所以結晶性料應按要求必須控制模溫。

⑤各向異性明顯,內應力大。脫模后未結晶化的分子有繼續結晶化傾向,處于能量不平衡狀態,易發生變形、翹曲。

⑥結晶化溫度范圍窄,易發生未熔粉末注入模具或堵塞進料口。

 

4、熱敏性塑料及易水解塑料

4.1 熱敏性系指某些塑料對熱較為敏感,在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小,剪切作用大時,料溫增高易發生變色、降解,分解的傾向,具有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料。

 

如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,聚甲醛,聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物,特別是有的分解氣體對人體、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。

 

因此,模具設計、選擇注塑機及成型時都應注意,應選用螺桿式注塑機,澆注系統截面宜大,模具和料筒應鍍鉻,不得有死角滯料,必須嚴格控制成型溫度、塑料中加入穩定劑,減弱其熱敏性能。

 

4.2 有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,但在高溫、高壓下也會發生分解,這種性能稱為易水解性,對此必須預先加熱干燥。
 

 

5、應力開裂及熔體破裂

5.1 有的塑料對應力敏感,成型時易產生內應力并質脆易裂,塑件在外力作用下或 在溶劑作用下即發生開裂現象。

為此,除了在原料內加入添加劑提高開抗裂性外,對原料應注意干燥,合理的選擇成型條件,以減少內應力和增加抗裂性。并應選擇合理的塑件形狀,不宜設置嵌件等措施來盡量減少應力集中。

 

模具設計時應增大脫模斜度,選用合理的進料口及頂出機構,成型時應適當的調節料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時間,盡量避免塑件過于冷脆時脫模,成型后塑件還宜進行后處理提高抗開裂性,消除內應力并禁止與溶劑接觸。

 

5.2 當一定融熔體流動速率的聚合物熔體,在恒溫下通過噴嘴孔時其流速超過某值后,熔體表面發生明顯橫向裂紋稱為熔體破裂,有損塑件外觀及物性。故在選用熔體流動速率高的聚合物等,應增大噴嘴、澆道、進料口截面,減少注塑速度,提高料溫。

  

6、熱性能及冷卻速度

6.1 各種塑料有不同比熱、熱傳導率、熱變形溫度等熱性能。

比熱高的塑化時需要熱量大,應選用塑化能力大的注塑機。熱變形溫度高塑料的冷卻時間可短,脫模早,但脫模后 要防止冷卻變形。熱傳導率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故必須充分冷卻,要加強模具冷卻效果。

 

熱澆道模具適用于比熱低,熱傳導率高的塑料。比熱大、熱傳 導率低,熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型,必須選用適當的注塑機及加強模具冷卻。

 

6.2 各種塑料按其種類特性及塑件形狀,要求必須保持適當的冷卻速度。

所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻系統,以保持一定模溫。當料溫使模溫升高時應予冷卻。以防止塑件脫模后變形,縮短成型周期,降低結晶度。

 

當塑料余熱不足以使模具保持一定溫度時,則模具應設有加熱系統,使模具保持在一定溫度,以控制冷卻速度,保證流動性,改良填充條件或用以控制塑件使其緩慢冷卻,防止厚壁塑件內外冷卻不勻及提高結晶度等。對流動性好,成型面積大、料溫不勻的則按塑件成型情況有時需加熱或冷卻交替使用或局 部加熱與冷卻并用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱系統。


廣東聚石化學股份有限公司是一家擁有22年銷售、研發及生產經驗的改性塑料企業,具備年產10萬噸改性塑料的生產能力,擁有環保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個牌號的產品。產品均通過IATF16949質量管理體系認證、通過美國UL認證,符合歐盟委員會RoHs標準;且廣泛應用于汽車、智能家電、燈飾、環保電纜、OA設備、通信電子、衛材塑料、電視機、涂料等行業。

 

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