注塑成型(下)

注塑成型（下）,常用塑料的注塑工藝,1.1 聚乙烯的注塑成型工藝,聚乙烯是目前世界上產(chǎn)量最大，應(yīng)用最普遍的一種熱塑性塑料。由于它不僅化學(xué)性能穩(wěn)定，氣體滲透性低，吸水性小，介電性能高，而且還具有無毒，無味，原料易得，價格低廉，加工容易等優(yōu)點，被廣用于電氣、化學(xué)、食品、機械制造、以及農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)。生、家庭日用等各個方面。,防水塑料管,防爆軟管,1.1.1 聚乙烯加工的工藝特性,聚乙烯有如下工藝特性。 (1)聚乙烯熔休屬于非牛頓型流體，它的剪切速率與剪切應(yīng)力之間呈非線性關(guān)系，并且具有假塑性材料的特性，當(dāng)所施應(yīng)力釋去時有一定程度的彈性回復(fù)。 (2)和其它結(jié)晶型聚合物相似，聚乙烯也有較為明顯的熔點，軟化溫度范圍窄小(約35)，結(jié)晶度隨溫度的上升而下降。,(3)純聚乙烯的熱氧化性能較差，在不和氧接觸的情況下分解溫度可達300以上，而一旦和氧接觸，溫度超過50 就有被氧化的傾向，氧化后的聚乙烯不僅色澤變黃，而且其物理機械性能和電氣性能等均有下降的趨勢，因此，在聚乙烯樹脂出廠之前通常都添加了適量的抗氧化劑。(4)在注塑對，熔融狀態(tài)下的樹脂要承受很高的剪切應(yīng)力，此時分子量分布對熔休的流動性有著較大的影響，由于分子量分布較寬的流動性較好，因而在聚乙烯中有時也加入了適量的低分子量的聚乙烯樹脂以加寬分子雖分布，達到改善流動性之目的，但這樣做會影響其機械物理性能，造成拉伸強度、耐應(yīng)力開裂、柔軟性以及耐熱性等有所下降。,(5)以下兩圖分別為料簡溫度與聚乙烯熔體流動長度的關(guān)系和注射壓力與聚乙烯熔體流動長度的關(guān)系。從中可以看出，注射壓力的變化對聚乙烯熔體流動性的影響要比料筒溫度明顯，這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體出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，實驗證明，當(dāng)剪切力達431x10 5 Pa，剪切速率超過238.0 s -1 時，就會使制品表面出現(xiàn)毛糙、斑紋等熔體破裂現(xiàn)象。因此，聚乙烯熔體存在著臨界的剪切速率和應(yīng)力問題，在成型過程中須控制在臨界值以下。,取向作用和分子糾纏作用的比較,柔性鏈在應(yīng)力作用下，鏈段容易取向。,剛性分子鏈在應(yīng)用作用下，不容易取向，只有在應(yīng)力足夠大時，導(dǎo)致整個分子鏈取向，此時，聚合物熔體的流動行為不穩(wěn)定，因此不宜利用提高剪切作用的方法來降低剛性高分子的熔體粘度。,PE料筒溫度與螺旋線機動長度的關(guān)系,注射壓力與螺旋線流 動長度的關(guān)系,(6)聚乙烯的吸水性較低(0.01)，可以不進行干燥處理。 (7)收縮率大且方向性明顯，必須注意模具的設(shè)計和成型工藝的合理性。 (8)為防止顏料出現(xiàn)遷移性，對色料的選擇時應(yīng)主要，油溶紅等一般不宜采用。 (9) 對加工設(shè)備沒有特殊 的要求，一般設(shè)備都可以使用。,1.1.2 成型工藝,(1)注射溫度 雖然聚乙烯的熔點不高，料筒溫度對熔體流動性的影響不如注射壓力，但在成型過程中，由于結(jié)晶晶核的熔融需吸收大量的熱量，故料筒溫度的選擇應(yīng)高于聚乙烯的熔點（通常耍高出數(shù)十度)，這樣對改善熔體流動性也是有利的。當(dāng)然，在提高溫度時，還須注意防止熔體的氧化變色，以及對制品的性能、成型收縮率等的影響和溢邊的可能性。圖53、54分別為料簡溫度與制品的拉伸強度關(guān)系，以及對成型收縮率的影響。圖55為溫度與相對伸長率的關(guān)系。從中可以看出，不同的料筒溫度對聚乙烯性能的影響將有所不同，因此在溫度的選擇上，應(yīng)根據(jù)制品的要求和成型情況而選擇合適的料筒溫度。,料筒溫度與拉伸強度的關(guān)系,料筒溫度與收縮率的關(guān)系,料筒溫度與伸長率的關(guān)系,在一般情況下，聚乙烯料筒溫度所選擇的范圍是根據(jù)其密度情況而定，低密度聚乙烯在160一220之間，高密度聚乙烯在I80240之間。溫度在料筒上的分布情況則要求加料段宜低些，以免出現(xiàn)物料粘附于螺桿上，進而造成加料不暢。,(2)注射壓力與注射速度 注射壓力的選擇是根據(jù)制品的壁厚情況、熔體的流動性，以及模具情況綜合考慮的。出于聚乙烯在熔融狀態(tài)下的流動性能較好，因此選取較低壓力下進行成型是可以滿足大多數(shù)制品的要求，除了厚壁、長流程、窄澆口的制品和模具要求注射壓力較大外(120MPa左右)，對于易流動的厚壁制品，其注射壓力可在60一80MPa間選取，一般制品的注射壓力均在100MPa以下。,圖56、57分別為注射壓力對成型收縮率的影響和保壓壓力對成型收縮率的影響。可以看出，無論是注射壓力的增加還是保壓壓力的增加，對制品收縮率的降低是有利的，但壓力過大有可能導(dǎo)致制品內(nèi)應(yīng)力的增加，這是壓力選擇時需加注意的問題。,從生產(chǎn)效率而言，人們總是希望熔體能快速充滿模腔，制品得以及時脫模，以便縮短整個成型周期，但由于聚乙烯熔體在高速運動過程中，存在著熔體破裂的傾向，因此在成型過程個，不宜選用高速注射，而應(yīng)選用中速或慢速注射。對于流動性較好的聚乙烯熔體，在一定的注射壓力作用下，選用中等注射速度足能滿足大部分制品的成型要求。,(3)模具溫度 模具溫度的高低對聚乙烯制品有較大的影響，即模具溫度高，熔體冷卻速度慢，制品的結(jié)晶度便高，硬度、剛性均有所提高，但隨著模具溫度的提高對制品的收縮率顯然是下利的，這從圖58中可以看出。而模具溫度低，熔體的冷卻速度快，所得制品的結(jié)晶度低，透吹性增加，呈現(xiàn)柔韌性，但內(nèi)應(yīng)力也隨著增加，收縮的各向異性明顯增加，易出現(xiàn)翹曲、扭曲等問題。,模具溫度選擇的范圍應(yīng)根據(jù)密度的不同而有所不同，通常低密度聚乙烯的模具溫度為35一55，高密度聚乙烯為60一70。選取時，還應(yīng)注意制品的形狀與溫度選擇間的關(guān)系，如箱形、柜形制品常以模腔溫度高于模芯溫度的辦法來解決其側(cè)壁易變形的問題。,(4)成型周期 在聚乙烯注塑過程中，除了注意要有適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r間和冷卻時間外，還應(yīng)注意要有足夠的保壓時間，以彌補因熔體收縮時所產(chǎn)生的缺料問題，否則在制品中易出現(xiàn)氣泡、凹痕等缺陷。 保壓時間的長短應(yīng)根據(jù)流道、澆口的大小，制品的壁厚而定，一般在10一30秒之間選取。,1.2 聚丙烯的注塑成型加工,1工藝特點 (1)聚丙烯為結(jié)品性聚合物，其結(jié)晶度達50一70，具有較為明顯的熔點，熔點溫度為164170。 (2)熱穩(wěn)定性較好，分解溫度可達300以上，與氧接觸的情況下，樹脂在260左右開始變黃。 (3)聚丙烯的熔融流動性要比聚乙烯好，圖59、5-10分別顯示了料簡溫度與流動長度的關(guān)系和注射壓力與流動長度的關(guān)系。從中可以看出，熔體粘度隨著注射溫度和壓力的上升而下降的程度比高密度聚乙烯來得明顯，其中壓力對熔體粘度的影響要比溫度顯著些。,聚乙烯、聚丙烯結(jié)構(gòu)的特點。,(5)聚丙烯的成型適應(yīng)性比較強，一般注塑機均可使用，但由于其密度較低(0.91)，有一個設(shè)備容量問題需加注意，通常要求制品重量不超過設(shè)備容量的50一60，以免造成制品不足等問題。 (6)對聚丙烯來說，著色劑不僅可以增加制品的美觀，而且對制品的性能也有一定的作用，如碳黑可以改善其磁光性。但是如果選用不當(dāng)則合適得其反，有害于制品，如酞箐系顏料對聚丙際的老化，初期有一定的抑制作用，但隨時間的延長反而促進了制品的老化，因此在使用時需慎重考慮。 (7)聚丙烯的折疊性能十分突出，因此往往被人們利用制作各種絞鏈(又稱合頁)制品。由于折疊性能在很大程度上取決于模具結(jié)構(gòu)的合理性，故密注意模具設(shè)計的好壞。,4成型工藝(1)注射溫度在選擇聚丙烯料筒溫度時，應(yīng)首先考慮：(a)聚丙烯的結(jié)晶熔點溫度為164170；(b)聚丙烯的分解溫度在300以上；(c)溫度對聚丙烯的熔體粘度有一定的影響，即熔體粘度隨溫度的上升而有所下降 。 根據(jù)上述三點情況，結(jié)合結(jié)晶型高實物中的晶核在受熱熔融過程中有吸取大量熱量的行為，以及聚丙烯樹脂長期處于高溫下易氧化變色，從而影響到制品的外觀質(zhì)量等情況，對聚丙烯的料筒溫度通常在200一270之間進行選擇。,注射溫度高，有助于改善聚丙烯制品的表觀光潔度，提高尺寸的穩(wěn)定性，并對沖擊強度、相對伸長率等項性能指標(biāo)有利，特別是壁厚為12mm的制品更是如此。下圖為注射溫度與相對伸長率的關(guān)系。,在選揮溫度時還應(yīng)注意熔體指數(shù)給選擇所帶來的影響，通常是數(shù)值越高，所選擇的溫度就越低，反之則越高。下表為聚丙烯熔體指數(shù)與成型溫度所選擇的范圍。,聚丙烯熔體指數(shù)與溫度選擇范圖,(2)注射壓力 因剪切速率對聚丙烯熔體粘度的影響比較大，即在成型過程中隨著注射壓力的增加，熔體粘度明顯下降，流動性顯著增加，這在前面已有敘述。那么注射壓力的提高對制品性就有何影響呢?,圖5-14注射壓力與沖擊強度的關(guān)系、515注射壓力與拉伸強度的關(guān)系、圖516注射壓力與相對伸長率的關(guān)系、圖517注射壓力與成型收縮率的關(guān)系分別告訴我們，注射壓力的提高對制品的沖擊韌性、拉仲強度無不利影響，而且有利于相對伸長率，特別是對成型收縮率有較大的改善，因此，成型過程中，對聚丙烯往往選用較高的注射壓力，以防止物料在澆模時的冷卻效應(yīng)給流動性所帶來的不利影響。當(dāng)然，較高的注射壓力易造成制品溢邊，這一點在選擇壓力應(yīng)予以重視。,(3)成型周期 在成型周期中，保壓時間的長短對聚丙烯制品的成型收縮率有著一定的影響作用。圖518所示為保壓時間與制品收縮率的關(guān)系?？梢钥闯霰簳r間長，成型收縮牢低。 與其它塑料不同，聚丙烯能夠在較高溫皮下脫模而制品很少發(fā)受變形，這可以減少因溫度的增加對冷卻時間歷產(chǎn)生的影響。由于聚丙烯制品大都是在較低模溫下成型的，從生產(chǎn)效益來講，通常周期很短。,注射時間與成型收縮率的關(guān)系,(4)模具溫度 模具溫度的變化對聚丙烯制品的性能有很大影響通常制品的結(jié)晶度隨模具溫度的降低而下降，制品上表現(xiàn)為韌性增加，收縮率減小，光潔度下降，面積較大、壁厚敦厚的制品有易翹曲的傾向；而模具溫度高，所得制品的結(jié)晶度較高、剛性和硬度增加，表觀光潔皮較好，但易產(chǎn)叢溢邊、凹痘和收縮率增大之問題。 除了特定要求之外，聚丙烯制品的模具溫度大都是采用通水冷卻的辦法進行控制的。模具中各點的溫度應(yīng)有所控制，特別是箱形制品會由于模具溫度的不均勻而產(chǎn)生如圖520所示的變形。因此要求模芯溫度略低于模腔溫度約5。,1.2.3注意事項 (1)聚丙烯制品的收縮 聚丙烯從注射溫度降低至室溫時，體積收縮較大，這主要是聚丙烯的比容變化較大造成的(即高于熔點30下熔融，然后冷卻至室溫25的比容積變化，聚苯乙烯為4而聚丙烯為16)，以致制品內(nèi)部出現(xiàn)空隙等現(xiàn)象，因此在制品的冷卻收縮階段，須注意補充足夠的熔融物料進入模腔，以彌補和改善這些缺陷。如在注射過程中適當(dāng)延長校塞(或螺桿)前進的時間(即保壓時間)，提供較大的流通、澆口截面，注射更多的熔融物料等。,(2)制品的后收縮 所謂后收縮，主要是指制品脫模后的一段時間內(nèi)的收縮情況。聚丙烯制品的后收縮串通常不超過總收縮率的10t5，但由于制品各部分溫度的不同，很可能存在不均勻現(xiàn)象，這會導(dǎo)致制品的翹曲、扭曲等。此現(xiàn)象在大面積和形狀復(fù)雜的制品中較為常見，常用的辦法是使用適當(dāng)?shù)恼窝b置，特制品固定一段時間，使其充分冷卻定型，以獲得所需尺寸的穩(wěn)定性。,1.3 聚苯乙烯注塑成型,聚苯乙烯是最早工業(yè)化的塑料品種之一。由于它具有良好的透明性，耐水、耐光、耐化學(xué)性、以及吸濕性低、電氣性能優(yōu)良、價格低廉：、容易染色、易于成型等優(yōu)點，廣泛用于各種儀器、儀表、裝飾、照明、家庭日用、玩具等各個方面。,1.3.1 聚苯乙烯的工藝特性 (1)聚苯乙烯屬于無定形聚合物，無明顯熔點，熔融溫度的范圍較寬、穩(wěn)定性較好，約在95左右開始軟化，120一180之間成為流體，30 0以上出現(xiàn)分解。 。 (2)聚苯乙烯的比熱容低，加熱流動和冷卻固化速度快，熔體粘度適中，且流動性較好，易于成型。 (3)圖521、522分別為料筒溫度、注射壓力與聚苯乙烯熔體流動長的關(guān)系，從中可以看出，無論是料筒溫度的提高還是注射壓力的增加，對聚苯乙烯熔體的流動性均有較明顯的增長，其中料筒溫度所提供效果要比注射壓力還明顯些，因此，在成型過程中可通過料筒溫度或注射壓力的改變，達到改善熔體流動性的目的。,(4)制品中內(nèi)應(yīng)力大、易碎型是聚苯乙烯成型加工中最大的難題，這除了與材料本身分子量分布不均，低分子物殘留過多，分子鏈呈剛性質(zhì)脆，和收縮系數(shù)不均等因素有關(guān)外，還與模具以及制品設(shè)計，成型工藝等有關(guān)，須注意制品及模具的設(shè)計制造，和成型工藝的選擇。,1.3.2 注射成型設(shè)備 干凈整潔是聚苯乙烯成型加工的基礎(chǔ)，除此之外，聚苯乙烯對注塑機無特殊要求，柱塞式注塑機或螺桿式注塑機均可進行加工。 在實際生產(chǎn)中，為了保證制品有良好的透明度，不使物料混入而影響性能，人們往往是用專用設(shè)備即專用料筒、螺桿以及噴嘴來解決這一問題、盡管存在著裝卸上的麻煩，但從經(jīng)濟角度考慮，由于可免除清洗料筒時損耗較多，耗時較長這一難題，因此還是樂意采用的。,1.3.3 成型工藝 (1)注射溫度 由于聚苯乙烯具有熔融溫度范圍寬，熱穩(wěn)定牲好，熱分解溫度高(300)，熔體的流動性隨溫度的升高而增加等特點，因此注射溫度可根據(jù)制品的不同在140一260之間寬度的范圍內(nèi)選取而不發(fā)生降解。當(dāng)然在選取溫度時還應(yīng)充分注意對制品性能的影響，圖526所示為料簡溫度與制品沖擊強度的關(guān)系，從中不難看出，料筒溫度的提高對制品的沖擊強度有不利的影響，盡管如此，人們還是比較多地采用較高的溫度，以確保聚苯乙烯的透明性這一特點，而較低的溫度不僅使制品的透明度變差，而且內(nèi)應(yīng)力也較大。當(dāng)然，過高的溫度同樣也是不可取的，因為不僅對沖擊強度不利，還會使熔體降解，制品變黃混濁，出現(xiàn)銀絲等。,PS料筒溫度與沖擊強度的關(guān)系,從有利制品的透明性以及生產(chǎn)效率角度考慮，聚苯乙烯的料筒溫度應(yīng)在180一215之間選擇較為合適，并且在噴嘴溫度和料筒后部近下料口的溫度選擇上，應(yīng)比料筒中央的溫度略低些(約20 左右)，而活塞式注塑機的料筒后部溫度可比前端溫度低約30一40。,(2)注射壓力 如前所述，注射壓力的增加對聚苯乙烯熔體充模性是有利的，注射壓力的增加，對聚苯乙烯制品的沖擊強度無不利影響，成型收率下降。因此，從減少制品收縮凹痕，改善收縮率上看，注射壓力的增加是有利的，但從制品內(nèi)應(yīng)力來看，壓力的增加是不利的，特別是在厚壁制品中，卷曲的大分子鏈會因冷卻速率較快無法舒展開來而保留在制品，導(dǎo)致制品在脫?；蚴褂眠^程中發(fā)生開裂。所以，在選擇注射壓力時密審慎對待。 聚苯乙烯的注射壓力應(yīng)視制品的特點、原料情況、模具以及設(shè)備條件等情況綜合考慮選擇的，大致可在60150MPa較寬的范圍內(nèi)選取，大澆口、厚壁制品可低些(約60一80MPa)，而薄壁長流程復(fù)雜制品或大面積小澆口制品壓力則要求大些(約120MPa以上)。另外，柱塞式注塑機由于注射壓力損失較大，故壓力要求比螺桿式注塑機大得多。,(3)注射速度 由于較高的注射速度不僅會使模腔內(nèi)的空氣難以及時排出，而且還會使制品表現(xiàn)不光潔，透明性交差，沖擊強度下降(參見下圖)，同時，較大的剪切力會導(dǎo)致制品中的應(yīng)力增加，因此對聚苯乙烯制品，在不發(fā)生波紋、熔融痕等缺陷的情況，應(yīng)盡可能采用較低的注射速度。,PS注射速度與沖擊強度的關(guān)系,(4)成型周期 鑒于聚苯乙烯熔體冷卻速率較快，在成型周期中，除注射時間對制品的沖擊性能有影響外(下圖)，其它時間幾乎無影咱作用，因此，無需很長的成型周期。從另一方面看，聚苯乙烯制品大都是在通水冷卻的模具中成型的，因此具有較高的生產(chǎn)效率。,PS注射時間與沖擊強度的關(guān)系,1.3.4 模具溫度,對聚苯乙烯制品來說，為了減少內(nèi)應(yīng)力，往往需要有較高的模具溫度，以使熔體能緩慢冷卻，分子鏈得以松弛，但從生產(chǎn)效率角度考慮，卻需要較低的模具溫度，可使熔體能迅速冷卻定型，這是一對矛盾。人們對這一矛盾的解決辦法是厚壁、使用要求較高的制品采用模具加熱的方法，但最高溫度不超過70(一船在50一60)，模腔、模芯各部分的溫差不大于36的情況下進行成型，其成型周期也需適當(dāng)延長。對于一般制品，則采用低模溫成型(大多是通水冷卻)，然后用熱處理的辦法來減少、消除內(nèi)應(yīng)力。,1.3.5 注意事項,(1)清潔要求 為了得到透明性較好的聚苯乙烯制品，成型中須注意如下幾面： (a)樹脂顆粒必須干凈整潔。為防止因靜電吸塵作用，使塵埃附著于顆粒表面，進而由于光折射關(guān)系在制品中暴露出來，要求在打開包裝物之前注意做好包裝物外表、周圍以及盛器的清潔工作。操作者也應(yīng)注意自身的清潔工作。對于已打開包裝的顆粒，應(yīng)注意檢交，而剩余的顆粒則應(yīng)仔細(xì)封裝，為再使用創(chuàng)造便利。 (b)沏設(shè)備必須于凈整潔。對聚苯乙烯來說無淪是料斗還是料筒內(nèi)，或是噴孔中都不允許有其它樹脂存在，否則就會影響其透明性或其它性能。因此，有條件的單位應(yīng)盡可能采用專用設(shè)備進行加工，或采用專用料簡、蛹扦、噴嘴，如無此可能，則可采取折洗法或用樹脂進行清洗。樹脂可用聚苯乙烯再生料，但需注意仔細(xì)清洗，待料筒內(nèi)其它物料排除干凈后，再用新料清洗數(shù)次。此外，由于料斗閘門處往往易被忽視，故對此部位最好采取卸下來清洗干凈的辦法。,(c)模具部分的整潔。由于油脂類(如切削油、潤滑油、防銹油等)的存在不僅會影響聚苯乙烯制品的透明度，而且還會增加制品的開裂問題、故要求在成型之前對模腔、流道、成型孔根部、轉(zhuǎn)角處、分型面、頂桿頂板等各部分注意擦洗干凈。 (2)再生料的使用 對于未受污染的聚苯乙烯再生料可與新料混合后使用，其使用量通常按制在新料的1530，對于要求不高的制品，比例可適當(dāng)放寬些，可達50左右。但需注意多次反復(fù)地再生會導(dǎo)致聚苯乙烯變色降解。 對于透明度要求較高的制品，一船不宜使用再生料。,(3)脫模劑 由于脫模劑的存在將影響聚苯乙烯制品的透光率，增加制品的內(nèi)應(yīng)力，故一般不推薦使用脫模劑，即使要用其量也甚微。 (4)制品的后處理 聚苯乙烯制品的后處理可在空氣或水中進行。后處理的工藝條件視制品壁厚的不同而異，當(dāng)制品壁厚6mm時，取溫度為60一70，處理30一60分鐘，當(dāng)制品壁厚6mm時，則取7078，處理120300分鐘。,1.4 ABS樹脂的注塑成型工藝,ABS塑料是四十年代在改性聚苯乙烯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種熱塑性工程塑料。由于它具有綜合機械性能優(yōu)良，價格比較便宜，有良好的剛性和尺寸穩(wěn)定性，以及成型加工性能好等優(yōu)點，在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 ABS塑料是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(s)三種單體組分經(jīng)接枝共聚而成的三元共聚物,由于三種單體在配比組合上的不同，將直接影響到ABS的多種性能，加丙烯腈含量的增加可起到改善ABS的耐油性和耐化學(xué)性能；丁二烯的增加可提高ABS的沖擊韌性；而苯乙烯則可提供良好的成型加工性能。因此，當(dāng)今世界各國都利用這一特點，并引入各種添加劑，生產(chǎn)出了牌號、規(guī)格眾多，性能、用途各異的ABS ，如通用級、抗沖級、高抗沖級、耐寒級、耐熱級、阻燃級、增強級等品級的樹脂。,1.4.1 工藝特性 ABS屆于無定形聚合物，無明顯熔點。由于其牌號品級繁多，在注射過程中應(yīng)核品級的不同制訂合適的工藝參數(shù)，通常在160以上即可成型。在成型過程中， ABS的熱穩(wěn)定性較好，可供選擇的范圍大，不易出現(xiàn)降解或分解，但由于溫度過高，有破壞ABS中橡膠相的傾向，故須注意。 ABS通常在270以上才開始出現(xiàn)分解。 ABS的熔體粘度適中，其流動性比聚苯乙烯、聚酰胺等塑料要差些，但較硬聚氯乙烯、聚碳酸配等要好，并且熔體的冷卻固化速反比較快。,圖531，532分別顯示了ABS熔體流動長度與料筒溫度以及注射壓力的關(guān)系。從中可以看出， ABS的熔體流動性與注射溫度和注射壓力都有關(guān)系，其中注射壓力稍敏感些。因此，在成型過程中可從注射壓力入手，以降低其熔體粘度，提高充模性能。,1.4.2 成型工藝 (1)注射溫度 在選擇ABS成型溫度時應(yīng)注意如下幾點： (a)雖然ABS熔體粘度受溫度的影響不及注射壓力，但還是有一定的改善，因此溫度的上升，對熔體的充模，特別是薄壁制品的充模是有利的。 (b)盡管ABS的分解溫度高達270以上，但由于受時間及其它工藝條件的影響，樹脂往往在250左右就開始變色，同時，ABS中含的橡膠相也不適應(yīng)過高的溫度，否則將影響制品的性能。,(c)不同的品級、不同的成型設(shè)備、不同的使用要求，所選的成型溫度應(yīng)有所不同。 從成型設(shè)備來說，柱塞式注塑機所選擇的溫度要比螺桿式注塑機稍高些，通常柱塞式注塑機的選擇范圍為180一330之間，預(yù)螺桿式注塑機則在160一220。 在成型過程中，除了要求料筒溫度略低些，以保持制品的物性外，還應(yīng)特別注意均化段溫度和噴嘴溫度，這二部分溫度的任何變化都會反映到制品上，引起溢料，銀絲、變色、光澤不佳、熔融痕明顯等，需嚴(yán)格控制。,(2)注射壓力 與聚苯乙烯、尼龍等塑料相比ABS的流動性要稍差些，故所需的注射壓力較大。但大的汰射壓力容易造成制品脫模因難或脫模損傷，以及給制品帶來較大的內(nèi)應(yīng)力。因此，注射壓力又不能大大。 ABS的注射壓力除了與制品的壁厚，設(shè)備類型等有關(guān)外，還與樹脂的品級有關(guān)。一般對厚壁、長流程小澆口的制品或耐熱級、阻燃級樹脂，要求的注射壓力較高，可達l 30一150MPa，；而厚壁、大澆口制品只需70100MPa就可以了。對成型設(shè)備來說，螺桿式注塑機所選用的注射壓力通常在100MPa以下，而柱塞式注塑機一般要在100MPa以上。 為了獲得內(nèi)應(yīng)力較少的制品，要求保壓壓力不促過高，60一70MPa的保壓壓力對ABS制品來說，通常是可以滿足要求了,(3)注射速度 注射速度對ABS熔體流動性的改變有一定的影響，注射速度慢，制品表現(xiàn)會出現(xiàn)波紋，熔接不良等現(xiàn)免象，而注射速度快，充模迅速，但易出現(xiàn)排氣不良，表觀光潔度不佳等情況，同時還會影響到制品的性能，除了充模有困難的情況下，需用較高的注射速度，一班以中、低速為宜。,(4)模具溫度 模具溫度對提高ABS制品表面光潔度、減少制品內(nèi)應(yīng)力有著重要的作用。模且溫度高，熔體充模容易。制品的表觀光潔度好，內(nèi)應(yīng)力小，同時對制品的可電鍍性也有改善，但也存在著制品成型收縮率大，成型周期長，易脫模變形等問題。 對于表現(xiàn)和性能要求比較高的制品，模具溫度可控制在60以上，當(dāng)然溫度的均勻性也十分重要，要求模腔與模芯之間的溫差應(yīng)不超過10，對于深孔制品或形狀較為復(fù)雜的制品，要求模腔溫度比模芯溫度略高一些，以利制品的順利脫模。,1.4.3注意事項 (1)開機與停機 在ABS塑料的開機或停機時，除了阻燃級ABS有嚴(yán)格的要求之外，其它品級的ABS與大多數(shù)塑料一樣，無特殊要求。阻燃級ABS在開機或停機過程中，為了防止阻燃劑發(fā)生分解，要求開機時，應(yīng)先對料筒進行清洗（用通用級ABS)，然后進行加工。對于帶作30分鐘以上的停機時，在停機前，一方面將料筒溫度降低至l00以下，另一方面清空料筒內(nèi)的物料，并用通用級ABS清洗料筒后方可停機。,(2)再生料的利用 對于干凈、無雜質(zhì)、無分解物存在的ABS再生料，一般可以與新料混合后使用，其混合的比例一股不超過新料的25，以免影響性能。對于再生次數(shù)較多(指5次以上)或添加有著色劑的再生料，般不要與新料混合使用，防止造成色差。 混合后的物料，須按規(guī)定進行干燥處理后，方可投入成型加工。 (3)后處理 有其它塑料一樣，ABS制品中也存在著因各種因素而造成的內(nèi)應(yīng)力，由于在一般情況下很少發(fā)生應(yīng)力開裂問題，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作后處理。 ABS制品內(nèi)應(yīng)力的大小可通過溶劑浸漬法進行檢查了解，即根據(jù)浸入冰醋酸溶液中是否發(fā)生開裂及其開裂時間的長短進行判斷。 消除或減少ABS制品內(nèi)應(yīng)力的方法般是將制品放入溫度為70一80的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)，處理24小時，緩慢冷卻至室溫。,1.5 硬聚氯乙稀注塑成型工藝,聚氯乙烯塑料(縮寫代號為PvC)是日前世界上產(chǎn)量最大的塑性塑料之一由于聚氯乙烯塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好、介電性高、耐油、不易燃燒、有一定的機械強度和價格便宜等優(yōu)點，因而廣用于農(nóng)業(yè)、化工、電子、建筑、輕工等國民經(jīng)濟各部門。 聚氯乙烯受溫度的影響極易生成氯化氫，而氯化氫的生成對樹脂的分解有自催化作用，導(dǎo)致樹脂變色分解。通常溫度超過95，樹脂中就會有氯化氫選出，達到02時，樹脂就會出現(xiàn)顯色效應(yīng)，如果溫度超過140則分解現(xiàn)象加劇，而聚氯乙烯要在140以上才具有可塑性，成型溫度在160以上而達200左右，因此在聚氯乙烯必須加有適當(dāng)?shù)奶砑觿┓娇沙尚?。添加劑的引入不僅能改善聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性，同時也改善其熔體流動性和成本。常用的添加劑有穩(wěn)定劑、培塑劑、潤滑劑、填充劑等。,1.5.1工藝特性 聚氯乙烯是典型的多組分塑料，添加劑的不同以及所用量的不同，所表現(xiàn)出的工藝特性也不盡一致，但一般都具有以下幾方面的特點。 (1)聚氯乙烯為無定形高聚物，它沒有明顯的熔點溫度，60以上開始變軟，100一150呈粘彈態(tài)，150以上成為粘流態(tài)，分解溫度較低，雖然引入了多種添加劑，但很少超過200分解時有腐蝕及刺激性氣體放出。 (2)聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性要較其它熱塑性塑料差無論是溫度還是時間，都有導(dǎo)致其分解的傾向，特別是高溫下與某些金屬物質(zhì)的接觸極易使物料分解，需嚴(yán)格控制成型溫度。 (3)在硬聚氯乙烯中，盡管加入了多種加工助劑，但其流動性仍然較差，因此要在極短時間內(nèi)將物料充滿模腔較為因難，需要較大的注射壓力，同時為避免出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象，在成型中宜選用低速高壓。,(4)為減少聚氯乙烯樹脂分解的可能性，以及防止因HCl氣體逸，出而損害設(shè)備或模具，對設(shè)備與模具應(yīng)注意選擇并做好防腐工作。 (5)由于聚氯乙烯的吸水性較小，道常在0.166以下(平衡吸水性為o5左右)，故對要求不高的制品，在成型之前可不作干燥處理。,1.5.2 成型設(shè)備 成型加工硬聚氯乙烯制品的注塑機應(yīng)注意： (1)宜選用螺桿式注塑機，以塑化效率高，塑化均勻，塑化過程快，物料在料筒內(nèi)停留的時間短，注射壓力損失小。 (2)所有與聚氯乙烯接觸部分，不允許對塑化熔體提供任何粘附或滯留的可能性，同時由于Hcl的作用，要求這些部位耐磨和耐腐蝕，最好選用附腐蝕耐磨材質(zhì)制成的設(shè)備或進行鍍鉻、氮化處理。 (3)設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)(恒溫儀表、調(diào)壓變壓器等)應(yīng)指標(biāo)準(zhǔn)確反應(yīng)靈敏。 (4)螺桿可選用長徑比JD為1220，壓縮比cR為225的漸變壓縮型螺桿，螺桿頭呈尖頭，以減少物料停留的可能性。螺桿的三段分布分別為加料段約40，壓縮段40，計量段為20。而關(guān)于螺桿轉(zhuǎn)速，應(yīng)配有低速調(diào)速裝置，有無級變速裝置則更好。 (5)由于聚氯乙烯的熔體粘度較大，為減少流動阻力，在成型中一般要求選用孔徑較大的(直徑為410mm)通用噴嘴或延伸式噴嘴，并配有加熱控溫裝置。,1.5.3成型工藝(1)注射溫度 在注塑中，由于硬聚氯乙烯的熔融溫度與分解溫度非常接近可供選擇的范圍很小，同時熔體的熱穩(wěn)定性還要受時間、用料量、剪切摩擦熱等多種因素的影響，因此溫度控制稍有不慎，極易造成分解；只耍有o2HCl氣體存在，會使制品變色料筒內(nèi)的物料分解炭化，嚴(yán)重影響成型操作。為此，必須精確控制被聚氯乙烯成型時的料筒溫度。 硬聚氯乙烯的成型溫應(yīng)范圍在160190之間，最高不應(yīng)超過200 ，基于上述原因，成型溫度應(yīng)盡可能偏低些。由于熱穩(wěn)定性較差，為避免物料在進入模腔之前產(chǎn)生分解，對其構(gòu)筒溫度的分布巡常是用階梯形分都方式進行排列，即從料斗加料口向噴嘴方向以低溫、中混、高溫逐漸升高的分布方式，以減少物料在高溫區(qū)域停留的時間。 由于熔融體快速通過噴嘴孔時產(chǎn)生的摩擦熱，會使硬聚氯乙得所需的噴嘴溫度升高，因此在正常生產(chǎn)時應(yīng)使噴嘴溫度降低一些，防止因溫度過高而降解變色的物料進入模腔：當(dāng)然，過低的噴聯(lián)溫度同樣也是不可取的，會造成噴嘴孔。流道、澆口等部分的堵塞，或冷料進入模腔，影響到制品的成型、表觀和強度。對硬聚氯乙烯來說，噴嘴溫度一般比計量段溫度低10一20就可以了。,(2)注射壓力 受溫度所限以及熔體粘度較大的影響，在成型過程中，注射壓力對硬聚氯乙烯的充模起著決定性的影響。注射壓力的選擇與制品的形狀、壁厚、流道、澆口以及物料流動性等因素有關(guān)，通常在薄壁、大面積、長流程、形狀復(fù)雜，流道與澆口較小的情況下，要求的注射壓力較大。注射壓力的提高對制品收縮率的減少有利，但過大的注射壓力會使模具過載而造成制品溢邊，這是壓力選擇時需注意的問題、 在設(shè)備和模具條件允許的情況下，對硬聚氯乙烯的注射壓力，從改善熔體充模性以求縮短成型周期出發(fā)，采用較高的注射壓力，螺桿桿式注塑要求在90MPa以上而柱塞式注塑機則應(yīng)在120MPa以上。使聚氯乙烯的保壓壓力，應(yīng)以制品無縮孔、凹痕、內(nèi)應(yīng)力較小為度。保壓壓力通常比注射壓力小，大都在6080MPa之間。 對硬聚氯乙烯而言，雖然較高的注射速度可減少物料的溫度變化，充模速度快，所得制品的表觀縮率小，熔接痕改善，但注射速度高，往往會產(chǎn)生排氣不良，制品上有氣泡特別是澆口較小的情況T、熔體高速通過時，產(chǎn)生很高的摩擦熱，從而使物料出現(xiàn)降解，制品上出現(xiàn)泛黃或燒焦等問題。對此，在成型中對聚