淺述塑料中常用透明原料特性及注塑工藝

1、 淺述塑料中常用透明原料特性及注塑工藝由于塑料具有重量輕、韌性好、成型 易。成本低等優(yōu)點(diǎn)，回此在現(xiàn)代 業(yè)和日 用產(chǎn)品中，越來越多用塑料代替玻璃，特 別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面，發(fā)展尤為迅速。但是由于要求其透明性要好， 耐磨件要高，抗沖擊韌件要好，回此對塑 料的成份，注塑整個過程的工藝，設(shè)備。 模具等，都要作出大量工作，以保證這些 用于代替玻璃的塑料（以下簡稱透明塑料），表面質(zhì)量良好，從而達(dá)到使用的要求。 目前 市場上一般使用的透明塑料有 聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱亞加力或有機(jī)

2、0;玻璃，代號pmma）、聚碳酸酯（代號 pc）。聚對苯二甲酸乙二醇脂（代號 pet）、透明尼龍。as（丙烯睛一苯 乙烯共聚物）、聚砜（代號psf）等， 其中我們接觸得最多的是pmma。pc 和pet三種塑料，由于編幅有限，下 面就以這三種塑料為例，討論透明塑料的特性和注塑工藝。    一、透明塑料的性能      透明塑料首先必須有高透明度， 其次要有一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗 沖擊，耐熱件要好，耐化學(xué)性要優(yōu)， 吸水率要小，只

3、有這樣才能在使用中，能滿足透明度的要求而長久不變，下面列出表，比較一下 pmma、pc和 pet的 性能。    （1）因品種繁多，這只是取平均 值，實(shí)際不同品種數(shù)據(jù)有異。   （2）pet數(shù)據(jù)（機(jī)械方面）為經(jīng)拉伸后的數(shù)據(jù)。    二、透明塑料注塑過程中應(yīng)注意的共同問題    透明塑料由于透光率要高，必然要求 塑料制品表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，不能有任何 斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點(diǎn)、變色、 光澤不佳等缺陷，因而在整個注塑過

4、程對原料、設(shè)備。模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計，都 要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多為熔點(diǎn)高、流動 性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，往往 要在機(jī)高溫度、注射壓力、注射速度等工藝參數(shù)作細(xì)微調(diào)整，使注塑料時既能充滿 模，又不會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起產(chǎn)品變形和 開裂。    下面就其在原料準(zhǔn)備。對設(shè)備和模具 要求、注塑工藝和產(chǎn)品的原料處理幾方 面，談?wù)剳?yīng)注意的事項(xiàng)。   （一）原料的準(zhǔn)備與干燥 由于在塑料中含有任何一點(diǎn)雜質(zhì)，都 可能影響產(chǎn)品的透

5、明度，因此和儲存、運(yùn) 輸。加料過程中，必須注意密封，保證原 料干凈。特別是原料中含有水分，加熱后會引起原料變質(zhì)，所以一定要干燥，并在 注塑時，加料必須使用干燥料斗。還要注 意一點(diǎn)的是干燥過程中，輸入的空氣最好 應(yīng)經(jīng)過濾、除濕，以便保證不會污染原 料。   （二）機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔   為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷 處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹 脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺 桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)沒有螺桿清洗劑時，可用pe

6、、ps等 樹脂清洗螺桿。 當(dāng)臨時停機(jī)時，為防止原料在高溫下停留時間長，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低，如 pc、 pmma等機(jī)筒溫度都要降至 160以下。（料斗溫度對于 pc應(yīng) 降至100以下）   （三）在模具設(shè)計上應(yīng)注意的問題（包括產(chǎn)品的設(shè)計）   為了防止出現(xiàn)回流動不暢，或冷卻不均 造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)， 一般在模具設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。    a）壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要 足夠大; 

7、0; b）過渡部分應(yīng)逐步。圓滑過渡，防止 有尖角。銳邊產(chǎn)生，特別是pc產(chǎn)品一定不 要有缺口;   c）澆口。流道盡可能寬大、粗短，且 應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過程設(shè)置澆口位置，必要時 應(yīng)加冷料井；d）模具表面應(yīng)光潔，粗糙度低（最好 低于0.8）；   e）排氣孔。槽必須足夠，以及時排出 空氣和熔 體中的氣 體；   f）除 pet外， 壁厚不要 太薄，一般不得小于lmm。    （四）注塑工藝方面應(yīng)注意的問

8、題(包括注塑機(jī)的要求）    為了減少內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量缺陷，在注 塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問題。   a）應(yīng)選用專用螺桿、帶單獨(dú)溫控射咀 的注塑機(jī);   b)注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；   c）注射壓力：一般較高，以克服熔料 粘度大的缺陷，但壓力太高會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造 成脫模因難和變形；   d）注射速度：在滿足充模的情況下， 一般宜低，最好能采用慢一快一慢多級注射；   e）保壓時間和成型

9、周期：在滿足產(chǎn)品 充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機(jī)筒停留時間；    f）螺桿轉(zhuǎn)速和背壓：在滿足塑化質(zhì)量 的前提下，應(yīng)盡量低，防止產(chǎn)生解降的可能；   g）模具溫度：制品的冷卻好壞，對質(zhì) 量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。    （五）其他方面的問題   由于為要防上表面質(zhì)量惡化，一般注塑 時盡量少用脫模劑；當(dāng)用回用料時不得大于20。   對于除pet外，制品都應(yīng)進(jìn)行后處理， 以消

10、除內(nèi)應(yīng)力，pmma應(yīng)在7080t熱風(fēng)循 環(huán)干燥4小時； pc應(yīng)在清潔空氣、甘油。 液體石臘等加熱 110135，時間按產(chǎn)品而定，最高需要10多小時。而pet必須經(jīng)過 雙向拉伸的工序，才能得到良好機(jī)械性能。   三、透明塑料的注塑成型工藝   （一）透明塑料的工藝特性：除了以上 的共同問題，透明塑料亦各有一些工藝特性，現(xiàn)分述如下：    1、pmma 的工藝特性pmma粘度 大，流動性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑 才行，其中注射溫

11、度的影響大于注射壓力，但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮 率。 注射溫度范圍較寬，熔融溫度為 160，而分解溫度達(dá)270，因此料溫調(diào)節(jié) 范圍寬，工藝性較好。故改善流動性，可從 注射溫度著手。 沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆 裂，故應(yīng)提高模溫，改善冷凝過程，去克服這些缺陷。    2、pc的工藝特性    pc粘度大，融料溫度高，流動性差， 回此必須以較高溫度注塑（270320t之 間），相對來說料溫調(diào)節(jié)范圍較窄，工藝性 不如pmm

12、a。 注射壓力對流動性影響較小，但因粘度 大，仍要較大注射壓力，相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng) 力產(chǎn)生，保壓時間要盡量短。 收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力 去改善流動性，并且從提高模具溫度，改善 模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開裂的可能。 當(dāng)注射速度低時，澆口處易生波紋等缺 陷，放射咀溫度要單獨(dú)控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。   3、pet的工藝特性   pet成型溫度高，且料溫調(diào)節(jié)范圍窄 （260300），但熔化后，流動性好，故

13、0;工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝 置。 機(jī)械強(qiáng)度及性能注射后不高，必須通過 拉伸工序和改性才能改善性能。模具溫度準(zhǔn)確控制，是防止翹曲。變形 的重要回素，回此建議采用熱流道模具。模 具溫度官高，否則會引起表面光澤差和脫?；仉y。     四、透明塑料件的缺陷和解決辦法    由于篇幅關(guān)系，這里只討論影響產(chǎn)品 透明度的缺陷，其他缺陷請參考本公司的 產(chǎn)品說明書或其他資料?。其缺陷大概有以下幾項(xiàng)：   （一）銀紋：由充模和冷凝過程中，&#

14、160;內(nèi)應(yīng)力各向異性影響，垂直方向產(chǎn)生的應(yīng) 力，使樹脂發(fā)生流動上取向，而和非流動 取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋，當(dāng)其擴(kuò)展后，可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。 除了在注塑工藝和模具上注意外（最好產(chǎn)品作退火處理。如pc料可 加熱到 160以上保持 3-5分鐘，再自然 冷卻即可。   （二）氣泡：主于樹脂內(nèi)的水氣 和其他氣體排不出去，（在模具冷凝 過程中）或因充模不足，冷凝表面又 過快冷凝而形成“真空泡”。   （三）表面光澤差：主于模具粗 糙度大，另一方面冷凝過早，使樹脂不能復(fù)印模具表面的狀態(tài)，所有這些 都使其表面產(chǎn)牛微小凹凸