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注塑成型(下),常用塑料的注塑工艺,1.1 聚乙烯的注塑成型工艺,聚乙烯是目前世界上产量最大,应用最普遍的一种热塑性塑料。由于它不仅化学性能稳定,气体渗透性低,吸水性小,介电性能高,而且还具有无毒,无味,原料易得,价格低廉,加工容易等优点,被广用于电气、化学、食品、机械制造、以及农业、医药卫。生、家庭日用等各个方面。,防水塑料管,防爆软管,1.1.1 聚乙烯加工的工艺特性,聚乙烯有如下工艺特性。 (1)聚乙烯熔休属于非牛顿型流体,它的剪切速率与剪切应力之间呈非线性关系,并且具有假塑性材料的特性,当所施应力释去时有一定程度的弹性回复。 (2)和其它结晶型聚合物相似,聚乙烯也有较为明显的熔点,软化温度范围窄小(约35),结晶度随温度的上升而下降。,(3)纯聚乙烯的热氧化性能较差,在不和氧接触的情况下分解温度可达300以上,而一旦和氧接触,温度超过50 就有被氧化的倾向,氧化后的聚乙烯不仅色泽变黄,而且其物理机械性能和电气性能等均有下降的趋势,因此,在聚乙烯树脂出厂之前通常都添加了适量的抗氧化剂。(4)在注塑对,熔融状态下的树脂要承受很高的剪切应力,此时分子量分布对熔休的流动性有着较大的影响,由于分子量分布较宽的流动性较好,因而在聚乙烯中有时也加入了适量的低分子量的聚乙烯树脂以加宽分子虽分布,达到改善流动性之目的,但这样做会影响其机械物理性能,造成拉伸强度、耐应力开裂、柔软性以及耐热性等有所下降。,(5)以下两图分别为料简温度与聚乙烯熔体流动长度的关系和注射压力与聚乙烯熔体流动长度的关系。从中可以看出,注射压力的变化对聚乙烯熔体流动性的影响要比料筒温度明显,这在成型中是十分重要的。但需注意,在高剪切速率下易使聚乙烯熔体出现破裂现象,实验证明,当剪切力达431x10 5 Pa,剪切速率超过238.0 s -1 时,就会使制品表面出现毛糙、斑纹等熔体破裂现象。因此,聚乙烯熔体存在着临界的剪切速率和应力问题,在成型过程中须控制在临界值以下。,取向作用和分子纠缠作用的比较,柔性链在应力作用下,链段容易取向。,刚性分子链在应用作用下,不容易取向,只有在应力足够大时,导致整个分子链取向,此时,聚合物熔体的流动行为不稳定,因此不宜利用提高剪切作用的方法来降低刚性高分子的熔体粘度。,PE料筒温度与螺旋线机动长度的关系,注射压力与螺旋线流 动长度的关系,(6)聚乙烯的吸水性较低(0.01),可以不进行干燥处理。 (7)收缩率大且方向性明显,必须注意模具的设计和成型工艺的合理性。 (8)为防止颜料出现迁移性,对色料的选择时应主要,油溶红等一般不宜采用。 (9) 对加工设备没有特殊 的要求,一般设备都可以使用。,1.1.2 成型工艺,(1)注射温度 虽然聚乙烯的熔点不高,料筒温度对熔体流动性的影响不如注射压力,但在成型过程中,由于结晶晶核的熔融需吸收大量的热量,故料筒温度的选择应高于聚乙烯的熔点(通常耍高出数十度),这样对改善熔体流动性也是有利的。当然,在提高温度时,还须注意防止熔体的氧化变色,以及对制品的性能、成型收缩率等的影响和溢边的可能性。图53、54分别为料简温度与制品的拉伸强度关系,以及对成型收缩率的影响。图55为温度与相对伸长率的关系。从中可以看出,不同的料筒温度对聚乙烯性能的影响将有所不同,因此在温度的选择上,应根据制品的要求和成型情况而选择合适的料筒温度。,料筒温度与拉伸强度的关系,料筒温度与收缩率的关系,料筒温度与伸长率的关系,在一般情况下,聚乙烯料筒温度所选择的范围是根据其密度情况而定,低密度聚乙烯在160一220之间,高密度聚乙烯在I80240之间。温度在料筒上的分布情况则要求加料段宜低些,以免出现物料粘附于螺杆上,进而造成加料不畅。,(2)注射压力与注射速度 注射压力的选择是根据制品的壁厚情况、熔体的流动性,以及模具情况综合考虑的。出于聚乙烯在熔融状态下的流动性能较好,因此选取较低压力下进行成型是可以满足大多数制品的要求,除了厚壁、长流程、窄浇口的制品和模具要求注射压力较大外(120MPa左右),对于易流动的厚壁制品,其注射压力可在60一80MPa间选取,一般制品的注射压力均在100MPa以下。,图56、57分别为注射压力对成型收缩率的影响和保压压力对成型收缩率的影响。可以看出,无论是注射压力的增加还是保压压力的增加,对制品收缩率的降低是有利的,但压力过大有可能导致制品内应力的增加,这是压力选择时需加注意的问题。,从生产效率而言,人们总是希望熔体能快速充满模腔,制品得以及时脱模,以便缩短整个成型周期,但由于聚乙烯熔体在高速运动过程中,存在着熔体破裂的倾向,因此在成型过程个,不宜选用高速注射,而应选用中速或慢速注射。对于流动性较好的聚乙烯熔体,在一定的注射压力作用下,选用中等注射速度足能满足大部分制品的成型要求。,(3)模具温度 模具温度的高低对聚乙烯制品有较大的影响,即模具温度高,熔体冷却速度慢,制品的结晶度便高,硬度、刚性均有所提高,但随着模具温度的提高对制品的收缩率显然是下利的,这从图58中可以看出。而模具温度低,熔体的冷却速度快,所得制品的结晶度低,透吹性增加,呈现柔韧性,但内应力也随着增加,收缩的各向异性明显增加,易出现翘曲、扭曲等问题。,模具温度选择的范围应根据密度的不同而有所不同,通常低密度聚乙烯的模具温度为35一55,高密度聚乙烯为60一70。选取时,还应注意制品的形状与温度选择间的关系,如箱形、柜形制品常以模腔温度高于模芯温度的办法来解决其侧壁易变形的问题。,(4)成型周期 在聚乙烯注塑过程中,除了注意要有适当的注射时间和冷却时间外,还应注意要有足够的保压时间,以弥补因熔体收缩时所产生的缺料问题,否则在制品中易出现气泡、凹痕等缺陷。 保压时间的长短应根据流道、浇口的大小,制品的壁厚而定,一般在10一30秒之间选取。,1.2 聚丙烯的注塑成型加工,1工艺特点 (1)聚丙烯为结品性聚合物,其结晶度达50一70,具有较为明显的熔点,熔点温度为164170。 (2)热稳定性较好,分解温度可达300以上,与氧接触的情况下,树脂在260左右开始变黄。 (3)聚丙烯的熔融流动性要比聚乙烯好,图59、5-10分别显示了料简温度与流动长度的关系和注射压力与流动长度的关系。从中可以看出,熔体粘度随着注射温度和压力的上升而下降的程度比高密度聚乙烯来得明显,其中压力对熔体粘度的影响要比温度显著些。,聚乙烯、聚丙烯结构的特点。,(5)聚丙烯的成型适应性比较强,一般注塑机均可使用,但由于其密度较低(0.91),有一个设备容量问题需加注意,通常要求制品重量不超过设备容量的50一60,以免造成制品不足等问题。 (6)对聚丙烯来说,着色剂不仅可以增加制品的美观,而且对制品的性能也有一定的作用,如碳黑可以改善其磁光性。但是如果选用不当则合适得其反,有害于制品,如酞箐系颜料对聚丙际的老化,初期有一定的抑制作用,但随时间的延长反而促进了制品的老化,因此在使用时需慎重考虑。 (7)聚丙烯的折叠性能十分突出,因此往往被人们利用制作各种绞链(又称合页)制品。由于折叠性能在很大程度上取决于模具结构的合理性,故密注意模具设计的好坏。,4成型工艺(1)注射温度在选择聚丙烯料筒温度时,应首先考虑:(a)聚丙烯的结晶熔点温度为164170;(b)聚丙烯的分解温度在300以上;(c)温度对聚丙烯的熔体粘度有一定的影响,即熔体粘度随温度的上升而有所下降 。 根据上述三点情况,结合结晶型高实物中的晶核在受热熔融过程中有吸取大量热量的行为,以及聚丙烯树脂长期处于高温下易氧化变色,从而影响到制品的外观质量等情况,对聚丙烯的料筒温度通常在200一270之间进行选择。,注射温度高,有助于改善聚丙烯制品的表观光洁度,提高尺寸的稳定性,并对冲击强度、相对伸长率等项性能指标有利,特别是壁厚为12mm的制品更是如此。下图为注射温度与相对伸长率的关系。,在选挥温度时还应注意熔体指数给选择所带来的影响,通常是数值越高,所选择的温度就越低,反之则越高。下表为聚丙烯熔体指数与成型温度所选择的范围。,聚丙烯熔体指数与温度选择范图,(2)注射压力 因剪切速率对聚丙烯熔体粘度的影响比较大,即在成型过程中随着注射压力的增加,熔体粘度明显下降,流动性显著增加,这在前面已有叙述。那么注射压力的提高对制品性就有何影响呢?,图5-14注射压力与冲击强度的关系、515注射压力与拉伸强度的关系、图516注射压力与相对伸长率的关系、图517注射压力与成型收缩率的关系分别告诉我们,注射压力的提高对制品的冲击韧性、拉仲强度无不利影响,而且有利于相对伸长率,特别是对成型收缩率有较大的改善,因此,成型过程中,对聚丙烯往往选用较高的注射压力,以防止物料在浇模时的冷却效应给流动性所带来的不利影响。当然,较高的注射压力易造成制品溢边,这一点在选择压力应予以重视。,(3)成型周期 在成型周期中,保压时间的长短对聚丙烯制品的成型收缩率有着一定的影响作用。图518所示为保压时间与制品收缩率的关系。可以看出保压时间长,成型收缩牢低。 与其它塑料不同,聚丙烯能够在较高温皮下脱模而制品很少发受变形,这可以减少因温度的增加对冷却时间历产生的影响。由于聚丙烯制品大都是在较低模温下成型的,从生产效益来讲,通常周期很短。,注射时间与成型收缩率的关系,(4)模具温度 模具温度的变化对聚丙烯制品的性能有很大影响通常制品的结晶度随模具温度的降低而下降,制品上表现为韧性增加,收缩率减小,光洁度下降,面积较大、壁厚敦厚的制品有易翘曲的倾向;而模具温度高,所得制品的结晶度较高、刚性和硬度增加,表观光洁皮较好,但易产丛溢边、凹痘和收缩率增大之问题。 除了特定要求之外,聚丙烯制品的模具温度大都是采用通水冷却的办法进行控制的。模具中各点的温度应有所控制,特别是箱形制品会由于模具温度的不均匀而产生如图520所示的变形。因此要求模芯温度略低于模腔温度约5。,1.2.3注意事项 (1)聚丙烯制品的收缩 聚丙烯从注射温度降低至室温时,体积收缩较大,这主要是聚丙烯的比容变化较大造成的(即高于熔点30下熔融,然后冷却至室温25的比容积变化,聚苯乙烯为4而聚丙烯为16),以致制品内部出现空隙等现象,因此在制品的冷却收缩阶段,须注意补充足够的熔融物料进入模腔,以弥补和改善这些缺陷。如在注射过程中适当延长校塞(或螺杆)前进的时间(即保压时间),提供较大的流通、浇口截面,注射更多的熔融物料等。,(2)制品的后收缩 所谓后收缩,主要是指制品脱模后的一段时间内的收缩情况。聚丙烯制品的后收缩串通常不超过总收缩率的10t5,但由于制品各部分温度的不同,很可能存在不均匀现象,这会导致制品的翘曲、扭曲等。此现象在大面积和形状复杂的制品中较为常见,常用的办法是使用适当的整形装置,特制品固定一段时间,使其充分冷却定型,以获得所需尺寸的稳定性。,1.3 聚苯乙烯注塑成型,聚苯乙烯是最早工业化的塑料品种之一。由于它具有良好的透明性,耐水、耐光、耐化学性、以及吸湿性低、电气性能优良、价格低廉:、容易染色、易于成型等优点,广泛用于各种仪器、仪表、装饰、照明、家庭日用、玩具等各个方面。,1.3.1 聚苯乙烯的工艺特性 (1)聚苯乙烯属于无定形聚合物,无明显熔点,熔融温度的范围较宽、稳定性较好,约在95左右开始软化,120一180之间成为流体,30 0以上出现分解。 。 (2)聚苯乙烯的比热容低,加热流动和冷却固化速度快,熔体粘度适中,且流动性较好,易于成型。 (3)图521、522分别为料筒温度、注射压力与聚苯乙烯熔体流动长的关系,从中可以看出,无论是料筒温度的提高还是注射压力的增加,对聚苯乙烯熔体的流动性均有较明显的增长,其中料筒温度所提供效果要比注射压力还明显些,因此,在成型过程中可通过料筒温度或注射压力的改变,达到改善熔体流动性的目的。,(4)制品中内应力大、易碎型是聚苯乙烯成型加工中最大的难题,这除了与材料本身分子量分布不均,低分子物残留过多,分子链呈刚性质脆,和收缩系数不均等因素有关外,还与模具以及制品设计,成型工艺等有关,须注意制品及模具的设计制造,和成型工艺的选择。,1.3.2 注射成型设备 干净整洁是聚苯乙烯成型加工的基础,除此之外,聚苯乙烯对注塑机无特殊要求,柱塞式注塑机或螺杆式注塑机均可进行加工。 在实际生产中,为了保证制品有良好的透明度,不使物料混入而影响性能,人们往往是用专用设备即专用料筒、螺杆以及喷嘴来解决这一问题、尽管存在着装卸上的麻烦,但从经济角度考虑,由于可免除清洗料筒时损耗较多,耗时较长这一难题,因此还是乐意采用的。,1.3.3 成型工艺 (1)注射温度 由于聚苯乙烯具有熔融温度范围宽,热稳定牲好,热分解温度高(300),熔体的流动性随温度的升高而增加等特点,因此注射温度可根据制品的不同在140一260之间宽度的范围内选取而不发生降解。当然在选取温度时还应充分注意对制品性能的影响,图526所示为料简温度与制品冲击强度的关系,从中不难看出,料筒温度的提高对制品的冲击强度有不利的影响,尽管如此,人们还是比较多地采用较高的温度,以确保聚苯乙烯的透明性这一特点,而较低的温度不仅使制品的透明度变差,而且内应力也较大。当然,过高的温度同样也是不可取的,因为不仅对冲击强度不利,还会使熔体降解,制品变黄混浊,出现银丝等。,PS料筒温度与冲击强度的关系,从有利制品的透明性以及生产效率角度考虑,聚苯乙烯的料筒温度应在180一215之间选择较为合适,并且在喷嘴温度和料筒后部近下料口的温度选择上,应比料筒中央的温度略低些(约20 左右),而活塞式注塑机的料筒后部温度可比前端温度低约30一40。,(2)注射压力 如前所述,注射压力的增加对聚苯乙烯熔体充模性是有利的,注射压力的增加,对聚苯乙烯制品的冲击强度无不利影响,成型收率下降。因此,从减少制品收缩凹痕,改善收缩率上看,注射压力的增加是有利的,但从制品内应力来看,压力的增加是不利的,特别是在厚壁制品中,卷曲的大分子链会因冷却速率较快无法舒展开来而保留在制品,导致制品在脱模或使用过程中发生开裂。所以,在选择注射压力时密审慎对待。 聚苯乙烯的注射压力应视制品的特点、原料情况、模具以及设备条件等情况综合考虑选择的,大致可在60150MPa较宽的范围内选取,大浇口、厚壁制品可低些(约60一80MPa),而薄壁长流程复杂制品或大面积小浇口制品压力则要求大些(约120MPa以上)。另外,柱塞式注塑机由于注射压力损失较大,故压力要求比螺杆式注塑机大得多。,(3)注射速度 由于较高的注射速度不仅会使模腔内的空气难以及时排出,而且还会使制品表现不光洁,透明性交差,冲击强度下降(参见下图),同时,较大的剪切力会导致制品中的应力增加,因此对聚苯乙烯制品,在不发生波纹、熔融痕等缺陷的情况,应尽可能采用较低的注射速度。,PS注射速度与冲击强度的关系,(4)成型周期 鉴于聚苯乙烯熔体冷却速率较快,在成型周期中,除注射时间对制品的冲击性能有影响外(下图),其它时间几乎无影咱作用,因此,无需很长的成型周期。从另一方面看,聚苯乙烯制品大都是在通水冷却的模具中成型的,因此具有较高的生产效率。,PS注射时间与冲击强度的关系,1.3.4 模具温度,对聚苯乙烯制品来说,为了减少内应力,往往需要有较高的模具温度,以使熔体能缓慢冷却,分子链得以松弛,但从生产效率角度考虑,却需要较低的模具温度,可使熔体能迅速冷却定型,这是一对矛盾。人们对这一矛盾的解决办法是厚壁、使用要求较高的制品采用模具加热的方法,但最高温度不超过70(一船在50一60),模腔、模芯各部分的温差不大于36的情况下进行成型,其成型周期也需适当延长。对于一般制品,则采用低模温成型(大多是通水冷却),然后用热处理的办法来减少、消除内应力。,1.3.5 注意事项,(1)清洁要求 为了得到透明性较好的聚苯乙烯制品,成型中须注意如下几面: (a)树脂颗粒必须干净整洁。为防止因静电吸尘作用,使尘埃附着于颗粒表面,进而由于光折射关系在制品中暴露出来,要求在打开包装物之前注意做好包装物外表、周围以及盛器的清洁工作。操作者也应注意自身的清洁工作。对于已打开包装的颗粒,应注意检交,而剩余的颗粒则应仔细封装,为再使用创造便利。 (b)沏设备必须于净整洁。对聚苯乙烯来说无沦是料斗还是料筒内,或是喷孔中都不允许有其它树脂存在,否则就会影响其透明性或其它性能。因此,有条件的单位应尽可能采用专用设备进行加工,或采用专用料简、蛹扦、喷嘴,如无此可能,则可采取折洗法或用树脂进行清洗。树脂可用聚苯乙烯再生料,但需注意仔细清洗,待料筒内其它物料排除干净后,再用新料清洗数次。此外,由于料斗闸门处往往易被忽视,故对此部位最好采取卸下来清洗干净的办法。,(c)模具部分的整洁。由于油脂类(如切削油、润滑油、防锈油等)的存在不仅会影响聚苯乙烯制品的透明度,而且还会增加制品的开裂问题、故要求在成型之前对模腔、流道、成型孔根部、转角处、分型面、顶杆顶板等各部分注意擦洗干净。 (2)再生料的使用 对于未受污染的聚苯乙烯再生料可与新料混合后使用,其使用量通常按制在新料的1530,对于要求不高的制品,比例可适当放宽些,可达50左右。但需注意多次反复地再生会导致聚苯乙烯变色降解。 对于透明度要求较高的制品,一船不宜使用再生料。,(3)脱模剂 由于脱模剂的存在将影响聚苯乙烯制品的透光率,增加制品的内应力,故一般不推荐使用脱模剂,即使要用其量也甚微。 (4)制品的后处理 聚苯乙烯制品的后处理可在空气或水中进行。后处理的工艺条件视制品壁厚的不同而异,当制品壁厚6mm时,取温度为60一70,处理30一60分钟,当制品壁厚6mm时,则取7078,处理120300分钟。,1.4 ABS树脂的注塑成型工艺,ABS塑料是四十年代在改性聚苯乙烯基础上发展起来的一种热塑性工程塑料。由于它具有综合机械性能优良,价格比较便宜,有良好的刚性和尺寸稳定性,以及成型加工性能好等优点,在国民经济各个领域中得到了广泛的应用。 ABS塑料是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(s)三种单体组分经接枝共聚而成的三元共聚物,由于三种单体在配比组合上的不同,将直接影响到ABS的多种性能,加丙烯腈含量的增加可起到改善ABS的耐油性和耐化学性能;丁二烯的增加可提高ABS的冲击韧性;而苯乙烯则可提供良好的成型加工性能。因此,当今世界各国都利用这一特点,并引入各种添加剂,生产出了牌号、规格众多,性能、用途各异的ABS ,如通用级、抗冲级、高抗冲级、耐寒级、耐热级、阻燃级、增强级等品级的树脂。,1.4.1 工艺特性 ABS届于无定形聚合物,无明显熔点。由于其牌号品级繁多,在注射过程中应核品级的不同制订合适的工艺参数,通常在160以上即可成型。在成型过程中, ABS的热稳定性较好,可供选择的范围大,不易出现降解或分解,但由于温度过高,有破坏ABS中橡胶相的倾向,故须注意。 ABS通常在270以上才开始出现分解。 ABS的熔体粘度适中,其流动性比聚苯乙烯、聚酰胺等塑料要差些,但较硬聚氯乙烯、聚碳酸配等要好,并且熔体的冷却固化速反比较快。,图531,532分别显示了ABS熔体流动长度与料筒温度以及注射压力的关系。从中可以看出, ABS的熔体流动性与注射温度和注射压力都有关系,其中注射压力稍敏感些。因此,在成型过程中可从注射压力入手,以降低其熔体粘度,提高充模性能。,1.4.2 成型工艺 (1)注射温度 在选择ABS成型温度时应注意如下几点: (a)虽然ABS熔体粘度受温度的影响不及注射压力,但还是有一定的改善,因此温度的上升,对熔体的充模,特别是薄壁制品的充模是有利的。 (b)尽管ABS的分解温度高达270以上,但由于受时间及其它工艺条件的影响,树脂往往在250左右就开始变色,同时,ABS中含的橡胶相也不适应过高的温度,否则将影响制品的性能。,(c)不同的品级、不同的成型设备、不同的使用要求,所选的成型温度应有所不同。 从成型设备来说,柱塞式注塑机所选择的温度要比螺杆式注塑机稍高些,通常柱塞式注塑机的选择范围为180一330之间,预螺杆式注塑机则在160一220。 在成型过程中,除了要求料筒温度略低些,以保持制品的物性外,还应特别注意均化段温度和喷嘴温度,这二部分温度的任何变化都会反映到制品上,引起溢料,银丝、变色、光泽不佳、熔融痕明显等,需严格控制。,(2)注射压力 与聚苯乙烯、尼龙等塑料相比ABS的流动性要稍差些,故所需的注射压力较大。但大的汰射压力容易造成制品脱模因难或脱模损伤,以及给制品带来较大的内应力。因此,注射压力又不能大大。 ABS的注射压力除了与制品的壁厚,设备类型等有关外,还与树脂的品级有关。一般对厚壁、长流程小浇口的制品或耐热级、阻燃级树脂,要求的注射压力较高,可达l 30一150MPa,;而厚壁、大浇口制品只需70100MPa就可以了。对成型设备来说,螺杆式注塑机所选用的注射压力通常在100MPa以下,而柱塞式注塑机一般要在100MPa以上。 为了获得内应力较少的制品,要求保压压力不促过高,60一70MPa的保压压力对ABS制品来说,通常是可以满足要求了,(3)注射速度 注射速度对ABS熔体流动性的改变有一定的影响,注射速度慢,制品表现会出现波纹,熔接不良等现免象,而注射速度快,充模迅速,但易出现排气不良,表观光洁度不佳等情况,同时还会影响到制品的性能,除了充模有困难的情况下,需用较高的注射速度,一班以中、低速为宜。,(4)模具温度 模具温度对提高ABS制品表面光洁度、减少制品内应力有着重要的作用。模且温度高,熔体充模容易。制品的表观光洁度好,内应力小,同时对制品的可电镀性也有改善,但也存在着制品成型收缩率大,成型周期长,易脱模变形等问题。 对于表现和性能要求比较高的制品,模具温度可控制在60以上,当然温度的均匀性也十分重要,要求模腔与模芯之间的温差应不超过10,对于深孔制品或形状较为复杂的制品,要求模腔温度比模芯温度略高一些,以利制品的顺利脱模。,1.4.3注意事项 (1)开机与停机 在ABS塑料的开机或停机时,除了阻燃级ABS有严格的要求之外,其它品级的ABS与大多数塑料一样,无特殊要求。阻燃级ABS在开机或停机过程中,为了防止阻燃剂发生分解,要求开机时,应先对料筒进行清洗(用通用级ABS),然后进行加工。对于带作30分钟以上的停机时,在停机前,一方面将料筒温度降低至l00以下,另一方面清空料筒内的物料,并用通用级ABS清洗料筒后方可停机。,(2)再生料的利用 对于干净、无杂质、无分解物存在的ABS再生料,一般可以与新料混合后使用,其混合的比例一股不超过新料的25,以免影响性能。对于再生次数较多(指5次以上)或添加有着色剂的再生料,般不要与新料混合使用,防止造成色差。 混合后的物料,须按规定进行干燥处理后,方可投入成型加工。 (3)后处理 有其它塑料一样,ABS制品中也存在着因各种因素而造成的内应力,由于在一般情况下很少发生应力开裂问题,所以除了使用要求较为苛刻的制品,通常不作后处理。 ABS制品内应力的大小可通过溶剂浸渍法进行检查了解,即根据浸入冰醋酸溶液中是否发生开裂及其开裂时间的长短进行判断。 消除或减少ABS制品内应力的方法般是将制品放入温度为70一80的热风循环干燥箱内,处理24小时,缓慢冷却至室温。,1.5 硬聚氯乙稀注塑成型工艺,聚氯乙烯塑料(缩写代号为PvC)是日前世界上产量最大的塑性塑料之一由于聚氯乙烯塑料具有化学稳定性好、介电性高、耐油、不易燃烧、有一定的机械强度和价格便宜等优点,因而广用于农业、化工、电子、建筑、轻工等国民经济各部门。 聚氯乙烯受温度的影响极易生成氯化氢,而氯化氢的生成对树脂的分解有自催化作用,导致树脂变色分解。通常温度超过95,树脂中就会有氯化氢选出,达到02时,树脂就会出现显色效应,如果温度超过140则分解现象加剧,而聚氯乙烯要在140以上才具有可塑性,成型温度在160以上而达200左右,因此在聚氯乙烯必须加有适当的添加剂方可成型。添加剂的引入不仅能改善聚氯乙烯的热稳定性,同时也改善其熔体流动性和成本。常用的添加剂有稳定剂、培塑剂、润滑剂、填充剂等。,1.5.1工艺特性 聚氯乙烯是典型的多组分塑料,添加剂的不同以及所用量的不同,所表现出的工艺特性也不尽一致,但一般都具有以下几方面的特点。 (1)聚氯乙烯为无定形高聚物,它没有明显的熔点温度,60以上开始变软,100一150呈粘弹态,150以上成为粘流态,分解温度较低,虽然引入了多种添加剂,但很少超过200分解时有腐蚀及刺激性气体放出。 (2)聚氯乙烯的热稳定性要较其它热塑性塑料差无论是温度还是时间,都有导致其分解的倾向,特别是高温下与某些金属物质的接触极易使物料分解,需严格控制成型温度。 (3)在硬聚氯乙烯中,尽管加入了多种加工助剂,但其流动性仍然较差,因此要在极短时间内将物料充满模腔较为因难,需要较大的注射压力,同时为避免出现熔体破裂现象,在成型中宜选用低速高压。,(4)为减少聚氯乙烯树脂分解的可能性,以及防止因HCl气体逸,出而损害设备或模具,对设备与模具应注意选择并做好防腐工作。 (5)由于聚氯乙烯的吸水性较小,道常在0.166以下(平衡吸水性为o5左右),故对要求不高的制品,在成型之前可不作干燥处理。,1.5.2 成型设备 成型加工硬聚氯乙烯制品的注塑机应注意: (1)宜选用螺杆式注塑机,以塑化效率高,塑化均匀,塑化过程快,物料在料筒内停留的时间短,注射压力损失小。 (2)所有与聚氯乙烯接触部分,不允许对塑化熔体提供任何粘附或滞留的可能性,同时由于Hcl的作用,要求这些部位耐磨和耐腐蚀,最好选用附腐蚀耐磨材质制成的设备或进行镀铬、氮化处理。 (3)设备的温度控制系统(恒温仪表、调压变压器等)应指标准确反应灵敏。 (4)螺杆可选用长径比JD为1220,压缩比cR为225的渐变压缩型螺杆,螺杆头呈尖头,以减少物料停留的可能性。螺杆的三段分布分别为加料段约40,压缩段40,计量段为20。而关于螺杆转速,应配有低速调速装置,有无级变速装置则更好。 (5)由于聚氯乙烯的熔体粘度较大,为减少流动阻力,在成型中一般要求选用孔径较大的(直径为410mm)通用喷嘴或延伸式喷嘴,并配有加热控温装置。,1.5.3成型工艺(1)注射温度 在注塑中,由于硬聚氯乙烯的熔融温度与分解温度非常接近可供选择的范围很小,同时熔体的热稳定性还要受时间、用料量、剪切摩擦热等多种因素的影响,因此温度控制稍有不慎,极易造成分解;只耍有o2HCl气体存在,会使制品变色料筒内的物料分解炭化,严重影响成型操作。为此,必须精确控制被聚氯乙烯成型时的料筒温度。 硬聚氯乙烯的成型温应范围在160190之间,最高不应超过200 ,基于上述原因,成型温度应尽可能偏低些。由于热稳定性较差,为避免物料在进入模腔之前产生分解,对其构筒温度的分布巡常是用阶梯形分都方式进行排列,即从料斗加料口向喷嘴方向以低温、中混、高温逐渐升高的分布方式,以减少物料在高温区域停留的时间。 由于熔融体快速通过喷嘴孔时产生的摩擦热,会使硬聚氯乙得所需的喷嘴温度升高,因此在正常生产时应使喷嘴温度降低一些,防止因温度过高而降解变色的物料进入模腔:当然,过低的喷联温度同样也是不可取的,会造成喷嘴孔。流道、浇口等部分的堵塞,或冷料进入模腔,影响到制品的成型、表观和强度。对硬聚氯乙烯来说,喷嘴温度一般比计量段温度低10一20就可以了。,(2)注射压力 受温度所限以及熔体粘度较大的影响,在成型过程中,注射压力对硬聚氯乙烯的充模起着决定性的影响。注射压力的选择与制品的形状、壁厚、流道、浇口以及物料流动性等因素有关,通常在薄壁、大面积、长流程、形状复杂,流道与浇口较小的情况下,要求的注射压力较大。注射压力的提高对制品收缩率的减少有利,但过大的注射压力会使模具过载而造成制品溢边,这是压力选择时需注意的问题、 在设备和模具条件允许的情况下,对硬聚氯乙烯的注射压力,从改善熔体充模性以求缩短成型周期出发,采用较高的注射压力,螺杆杆式注塑要求在90MPa以上而柱塞式注塑机则应在120MPa以上。使聚氯乙烯的保压压力,应以制品无缩孔、凹痕、内应力较小为度。保压压力通常比注射压力小,大都在6080MPa之间。 对硬聚氯乙烯而言,虽然较高的注射速度可减少物料的温度变化,充模速度快,所得制品的表观缩率小,熔接痕改善,但注射速度高,往往会产生排气不良,制品上有气泡特别是浇口较小的情况T、熔体高速通过时,产生很高的摩擦热,从而使物料出现降解,制品上出现泛黄或烧焦等问题。对此,在成型中对聚

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