PET性能和工艺问题解决解析课件

1、PET性能与应用The property & application of PET第1页，共66页。PET性能介绍篇第2页，共66页。PET的特性第3页，共66页。 分子量192*n+62n为聚合度，一般为100160聚酯的性质第4页，共66页。结构式HOCH2CH2OOCOCH2CH2OOCCO COn-1OCH2CH2OH 聚酯高分子链中的重复单元，即式中括号内的聚酯链节；两端的羟基（OH）称端羟基；n为聚合度，其数值决定于链节的数量。第5页，共66页。 聚对苯二甲酸乙二酯 英文名称中文名称Polyethylene terephthalate简称PET第6页，共66页。玻璃化温度Tg无定形

2、 67 结晶 81 高顺向（取向态）结晶 125 第7页，共66页。熔点Tm一般 240 265 纯结晶 271 第8页，共66页。TgTm形变温度粘流软玻璃态硬玻璃态温度与转变关系第9页，共66页。 无定形 1.331 结 晶 1.455 熔 体 270 1.220 295 1.117密度g/cm3第10页，共66页。 由于结晶使大分子链段排列整齐，分子间作用力增强，因而随结晶度增大，聚酯制品的密度、刚性、拉伸强度、硬度、耐热性、抗熔性、气密性、耐化学腐蚀性等性能提高，但弹性、断裂伸长、冲击强度有所下降。制品中含有一定量的 无定形部分，可增强制品的韧性和力学强度。因而制品结晶度不能过高，否则

3、会使材料变脆，冲击强度大大降低。随结晶度增加，聚酯的透水性、透氧性也变小。 结晶对聚酯性能的影响第11页，共66页。结晶度与罐装温度Pet瓶结晶度 罐装温度 24 28 80 28 34 80 88 35 40 88 第12页，共66页。L.明度暗. 黑明.白a 紅-b 藍黃 b 綠 -a第13页，共66页。吸水率 温度25 ,相对湿度65% 一星期含水0.4% 温度25 ,浸水中 一星期含水0.50.8%第14页，共66页。 醛是PET制造、加工过程中会产生的By-product，有甲醛（Formaldehyde， FA）及乙醛（Acetaldehyde，AA）两种，尤以AA为最多。AA为无

4、色气体，只要PET一经melt就会产生，因此会出现在Film、Sheet、Bottle等container用途上 乙醛AA第15页，共66页。 AA的沸点20.8，带水果味，天然食物中就已存在（奶油、Olives、冷冻蔬菜及酒），在酒中AA含量约500ppm，汽水中含量约7ppm为天然食物含量的七十分之一。AA会在PET melt 中快速生成。 第16页，共66页。Resin加工时AA来源 (1)末端乙二醇基之热烈解，经六环反咬的反应机构生成AA。 (2) Polymer chain scission产生vinyl ester end group，会进一步与末端乙二醇基反应生成AA。(3) E

5、G之脱水。(4) DEG之脱水。 上述原因中以(1)及(2)为大宗，尤其以(1)为AA之主要来源。第17页，共66页。(1)AA生成时机： PET在加工初期2min内，即生成AA且在280时有一速率极大值 (2)AA与加工温度关系：PET在260、270、280之温度加工，AA产出量会在23min后呈level off走势；在290以上之温度，AA产出量会持续增加，所以避免在290以上之温度中加工 PET老化及AA产生之探讨第18页，共66页。(3)AA与环境的关系：PET在各种温度下以N2及Air两种环境测wt loss vs time，发现wt loss随时间而增加，在N2中呈线性关系，A

6、ir为非线性。且Air中大于N2。显示在有氧的环境中有氧化裂解产生。(4)选用尽可能彽的压出机操作温度，使热降解降低。短的停留时间，小的剪切力，低速、低压及低背压，以避免由于剪切、摩擦热 而生成过量的AA。第19页，共66页。折射率 2 2.48 25 1.64第20页，共66页。如何减少应力熔体温度模具温度 注塑压力保压压力瓶子瓶胚设计测试方法：双折光法第21页，共66页。 如何减少白化(料口)原料 干燥 背压 转速 熔融温度模具设计、温度冷却速率料门开关第22页，共66页。AA 的 产 生 原料（Free AA 、Potential AA) 干燥 (Air flow,Temp, Stay

7、time) 注塑条件(Temp,Press,Speed,Stay time, Chip Temp) 注塑设备(Screw, Hotruner, Model, MeltTemp)第23页，共66页。IV 下降 强度 抗张强度(摔落易破) 色泽变异第24页，共66页。 厚 薄 不 均 瓶胚设计 瓶子设计 IV 下降 吹瓶温度(一步法,二步法) 吹气时间与延伸之关系 PET 延伸倍率第25页，共66页。 耐 热 性 原料 瓶胚,瓶子设计 (吹胀品,耐真空设计,重量) 设备 定型温度,时间 吹瓶温度(瓶胚)及温度均一性 (内,外,中差异) 瓶子厚薄分布 存放条件第26页，共66页。摔 落 破 裂 瓶子

8、,瓶底设计 底部肉厚分布 IV 下降或太低第27页，共66页。爆 瓶 原料 干燥 瓶子,瓶胚设计关系 瓶肉厚分布 吹瓶时瓶胚温度 吹瓶冷却-底部温度 充填压力 润滑液 存放条件第28页，共66页。干燥的方式及工艺流程 一般干燥温度控制在165-175的范围内。一般干燥时间取4-6小时。 一般露点应控制在-40以下 常用的干燥方式有：普通烘箱干燥、真空干燥箱干燥、料斗干燥机干燥、去湿空气干燥系统干燥以及高频波干燥。第29页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷 原因分析 解决措施 气泡 1 . 熔体中有空气混入 2熔体中有水分存在3. 注塑太快，模具来不及排气1 增加螺杆熔料背压

9、2 增加螺杆储料位置3 降低螺杆进料区温度4 减少后移位置或停留时间5 提高针型阀控制气压6. 加强干燥（温度，时间等） 7. 降低注射速度瓶坯内缩 1 原料注射量不足2 冷却不均匀收缩所致冷却不及时或冷却系统有问题 1 增加注射量2 增加保压压力及时间3 减少机器及模具加热4检查模具冷却系统（压力，温度，流量等）5 延长模具冷却时间6. 增加注射压力和速度 第30页，共66页。瓶坯内缩第31页，共66页。气泡第32页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷 原因分析 解决措施 塑化不良 （未熔物）1 进料口温度太低2.粒子干燥不好3部分粒子熔点较高4部分切片尺寸不符 或超过规格

10、1 提高螺杆进料区温度2 加强干燥：增加时间等3 增加螺杆速度/背压,储料位置4.检查切片切粒规格，有无粘结等 瓶口短射 1注射量不足2 保压过前3保压压力/时间不足4 注射速度/压力不足5熔体的流动性能差6. 原料的特性粘度值太高 1 增加注射量2 增加保压位置3 增加保压压力/时间4 增加注射速度/压力5提高机器及模具加热6. 选择特性粘度合适的原料 7. 提高干燥温度第33页，共66页。塑化不良 瓶口短射第34页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷原因分析解决措施浇口过长 1 注口流动性太好2 模具冷却不足3. 末端保压压力不足 1 降低注口尖温度2 增加模具冷却时间3

11、 增加末端保压压力拉丝 1 注口流动性太好2 模具加热温度太高3 模具冷却不足4 针型阀关闭较迟5 针型阀关不严6 后移不足7. 保压压力过大 1 降低注口尖温度2 降低模具加热温度3 增加模具冷却时间4 减少“针型阀关闭时间5 提高针型阀控制气压6 增加后移位置及停留时间7. 降低保压压力 第35页，共66页。 拉丝 浇口过长第36页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷原因分析解决措施瓶坯发雾 1 原料没有干燥好 2. 塑化不好 1.加强干燥：提高温度，时间等2.增加螺杆速度/背压，储料位置 底部白化/发雾 1注嘴温度太低2. 冷却不及时3. 针型阀打开太迟 1增加注口尖温

12、度2 减少熔体在模具内的停留时间3.针型阀提前打开 第37页，共66页。瓶坯发雾 底部白化发雾第38页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷原因分析解决措施黑点1 原料中有杂质2 熔体过热3. 螺杆输料部分有 死角料滞留 1检查原料有无杂质2 . 降低机器及模具加热3 . 降低螺杆速度/背压，储 料位置4. 降低输料/注射速度5. 检查并清理螺杆 飞边 1 注射量过多2 保压位置过小3 保压压力过大4 注射压力过大5 熔体温度太高6熔体在注射前的 停留时间过长7 .模具锁模不严 1 减少注射量2 增加保压位置3 降低保压压力4 降低注射压力5 降低机筒及模具加热6 . 减少熔体

13、在机筒内的停 留时间7. 增加缩模吨位 第39页，共66页。黑点第40页，共66页。飞边第41页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷原因分析解决措施黄化 1 干燥过度2机器及模具加热温度过高3 塑化过度4熔体在流动过程中的热量较大5. 熔体在注射前的停留时间过长 1 降低干燥温度，时间等2.降低机器及模具加热温度3降低螺杆速度/背压，储料位置4降低输料注射速度5. 减少熔体在机筒内的停留时间 第42页，共66页。瓶坯发黄第43页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯超厚 1 注射压力过大2 注射速度过快3 背压较大4. 保压过多 1 降低注射压力2 降低注射速度3

14、 降低熔体背压4. 降低保压压力/时间 水痕 1模具冷却效果不好2. 模具冷却时间较短3. 注射压力太低4. 注射速度太低 1 检查冷却系统：温度，压力，流量2延长模具冷却时间3增加注射压力4. 增加注射速度 第44页，共66页。瓶坯超厚第45页，共66页。水痕第46页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 穿孔 1注嘴处温度过高2. 模具冷却不足3. 针型阀关不严 1. 降低注口尖温度2. 延长模具冷却时间3. 提高针型阀控制气压 瓶口处白斑1 注射速度太低2 保压过前3 保压压力过小4 熔体温度不高，容易引起结晶5 注嘴处温度不够6. 塑化不足 1. 增加注射速度2. 减小保压位置3

15、. 增加第一段的保压压力4 . 提高机器及模具加热5. 提高注口尖加热温度6. 增加螺杆速度/背压，储料位置 第47页，共66页。穿孔 瓶口处白斑第48页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 剥皮 1注嘴处温度较低，有冷料滞留2. 后移不足3. 针型阀打开较迟 1. 提高注口尖加热温度2. 增加后移位置和停留时间3. 针型阀提前打开 长白线 1. 注嘴温度较低2. 保压压力较低3. 注射速度/压力较低 1.提高注口尖加热温度2.增加保压压力3.增加注射速度/压力 第49页，共66页。 剥皮 长白线第50页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施 瓶坯缺陷原因分析解决措施流痕 1.注

16、嘴处流动太好，低温高粘料形成回流2. 针型阀打开过前3. 分配阀打开过晚4. 保压压力/时间不足5. 注射压力/时间不足 1.提高注口尖加热温度2. 针型阀延时打开3分配阀提前打开4增加保压压力/时间5增加注射压力/时间 第51页，共66页。流痕第52页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施瓶坯缺陷原因分析解决措施AA值偏高1.原料干燥问题2.机器及模具温度过高3.塑化过度4.熔体滞留在机筒内的量过多5.熔体在流动中产生的热量过多 1.检查干燥系统：温度，时间等2.降低机器及模具温度3.降低螺杆速度/背压，储料位置4.减少原料在机筒内的滞留量5.降低输料/注射速度 第53页，共66页。A

17、A含量检测第54页，共66页。常见瓶坯缺陷，原因分析及解决措施瓶坯缺陷原因分析解决措施粘度降过大 1. 原料干燥问题2.机器及模具温度过高3. 塑化过度4.熔体滞留在机筒内的量过多5.熔体在流动中产生的热量过多 1. 检查干燥系统：温度，时间等2. 降低机器及模具加热温度3. 降低螺杆速度/背压，储料位置4. 减少原料在机筒内的滞留量5. 降低输料/注射速度 第55页，共66页。黏度降的检测第56页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施底部“偏芯” 1 瓶坯太热2 瓶坯太冷3 预吹太早4 预吹压力过大5 吹气时间太早6 瓶坯厚度不均7拉伸杆与底模间隙过大8.拉伸

18、速度过慢或拉伸气压过低 1 降低瓶坯温度2 提高瓶坯温度3 延迟预吹时间4 降低预吹压力5 延迟吹气时间6调节加热温度，使瓶坯厚度均匀7重新调整拉伸杆间距8.提高拉伸速度或增加拉伸气压 第57页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施瓶体上部薄，底部厚 1 拉伸速度过快2 预吹压力低3 吹气时间不当拉伸吹塑温度不当 1 降低拉伸速度2 提高预吹压力3 提前开始吹气降低上部加热并提高底部加热温度 瓶体上部厚，底部薄1 拉伸速度过慢2 预吹压力高3 吹气时间不当拉伸吹塑温度不当 1 提高拉伸速度2 降低预吹压力3 延迟预吹升高上部加热并降低底部加热温度 第58页，共6

19、6页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷瓶子缺陷解决措施瓶颈处有折痕 1预吹压力小2. 预吹时间太迟3. 瓶颈加热温度不够 1增加预吹压力2提前开始预吹3.增加瓶颈加热温度 底部花纹不清晰 1.高压吹气压力小2.底部冷却效果不好 1.增加高压吹气压力2.检查底模冷却水温度及流量 瓶壁中间有冷斑拉伸杆碰到瓶坯内壁 调整拉伸杆与底模的对中 瓶颈处有飞边模具间隙过小 重新调整合模间隙 第59页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施瓶肩部“放大镜”现象 1. 预吹时间太早2.预吹压力大3.该区域加热温度不够 1.延迟预吹2.降低预吹压力3.增加该区域的加热温度

20、瓶颈处变形 1 . 瓶坯颈部加热温度过高2. 心轴或冷却块过热3. 烘炉排风量不够 1.减少颈部加热或调整加热炉高度2.检查烘炉冷却水温度及流量3.增加烘炉排风量 底部破裂 1.底部过厚2.原料粘度不足3.瓶坯注口尖太脆弱 1.增加底部加热2.增加原料粘度3.检查瓶坯注口尖质量 第60页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施瓶体厚度不均 1瓶坯各区域加热不均衡2预吹压力不当3预吹时间不当4. 拉伸速度不当 1.重新调整瓶坯各区域的加热2.调整预吹压力3.调整预吹时间4.调整拉伸速度 底部过硬，且四角发白底部加热温度过低 增加底部加热 瓶底高低不平 1. 开始吹气

21、时间超前2.拉伸杆下插不到位3.底部加热温度过低 1.延迟开始吹气时间2.调整拉伸杆与底模的间隙3.增加瓶坯底部加热 第61页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施瓶体内缩（中间区域“积瘤”） 1 瓶体中间区域太冷2 预吹太迟3 预吹压力太低4 预吹流量不足拉伸杆碰到瓶坯内壁 1增加瓶坯中间区域加热2 提前开始预吹3 增加预吹压力4 增加预吹流量整拉伸杆与底模的对中 第62页，共66页。常见的瓶子缺陷，原因分析及解决措施瓶子缺陷原因分析解决措施瓶子吹破 1. 预吹压力过大2. 预吹太早3. 预吹太迟4. 瓶坯底部加热过高 1. 降低预吹压力2. 延迟开始预吹3. 提前开始预吹4. 减少底部加热 瓶子合模线较粗 1.锁模不