“塑料性能乃注塑技術(shù)之本”,，掌握各種塑料的工藝性能及特性,，是每一位注塑工作者必須懂得的基本專業(yè)知識,，塑料的性能是設(shè)定“注塑工藝條件”的依據(jù),，也是在分析注塑過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題和異?，F(xiàn)象時(shí)必須考慮的因素之一,。
聚丙烯(PP)注塑加工工藝
PP通稱聚丙烯,，因其抗折斷性能好,，也稱“百折膠”,。PP是一種半透明、半晶體的熱塑性塑料,，具有高強(qiáng)度,、絕緣性好、吸水率低,、熱變形溫度高,、密度小、結(jié)晶度高等特點(diǎn),。改性填充物通常有玻璃纖維,、礦物填料、熱塑性橡膠等,。
不同用途的PP其流動性差異較大,，一般使用的PP流動速率介于ABS與PC之間,。
純PP是半透明的象牙白色，可以染成各種顏色,。PP的染色在一般注塑機(jī)上只能用色母料,。在一些機(jī)器上有加強(qiáng)混煉作用的獨(dú)立塑化元件，也可以用色粉染色,。戶外使用的制品,，一般使用UV穩(wěn)定劑和碳黑填充。再生料的使用比例不要超過15%,，否則會引起強(qiáng)度下降和分解變色,。PP注塑加工前一般不需特別的干燥處理。
對注塑機(jī)的選用沒有特殊要求,。由于PP具有高結(jié)晶性,。需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。鎖模力一般按3800t/m2來確定,，注射量20%-85%即可,。
模具溫度50-90℃，對于尺寸要求較高的用高模溫,。型芯溫度比型腔溫度低5℃以上,，流道直徑4-7mm，針形澆口長度1-1.5mm,，直徑可小至0.7mm,。邊形澆口長度越短越好，約為0.7mm,，深度為壁厚的一半,，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長度逐肯增加,。模具必須有良好的排氣性,，排氣孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm,，要避免收縮痕,，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%),。均聚PP制造的產(chǎn)品,，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡(厚壁制品只能用共聚PP),。
PP的熔點(diǎn)為160-175℃,，分解溫度為350℃，但在注射加工時(shí)溫度設(shè)定不能超過275℃,熔融段溫度最好在240℃,。
為減少內(nèi)應(yīng)力及變形,，應(yīng)選擇高速注射,，但有些等級的PP和模具不適用(出現(xiàn)氣泡、氣紋),。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋,，則要用低速注射和較高模溫。
可用5bar熔膠背壓,，色粉料的背壓可適當(dāng)調(diào)高,。
采用較高注射壓力(1500-1800bar)和保壓壓力(約為注射壓力的80%)。大概在全行程的95%時(shí)轉(zhuǎn)保壓,，用較長的保壓時(shí)間,。
為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理,。
聚乙烯(PE)注塑成型工藝
PE為結(jié)晶性原料,，吸濕性極小，不超過0.01%,，因此在加工前無需進(jìn)行干燥處理,。PE分子聯(lián)鏈柔性好,，鍵間作用力小,，熔體粘性低，流動性極好,，因此成型時(shí)無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品,。PE的收縮率范圍大，收縮值大,，方向性明顯,，LDPE收縮率為1.22%左右，HDPE收縮率在1.5%左右,。因此容易變形翹曲,，模具冷卻條件對收縮率的影響很大，故應(yīng)該控制好模具溫度,，保持冷卻均勻,、穩(wěn)定。
PE的結(jié)晶能力高,，模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有很較大的影響,。模溫高，熔體冷卻慢,，塑件結(jié)晶度高,，強(qiáng)度也就高。
PE的熔點(diǎn)不高,，但比熱容較大,，因此塑化時(shí)仍需要消耗較多的熱量,，故要求塑化裝置要有較大的加熱功率，以便提高生產(chǎn)效率,。PE的軟化溫度范圍較小,，且熔體易氧化，因此在成型加工中應(yīng)盡可能避免熔體與氧發(fā)生接觸,，以免降低塑件質(zhì)量,。
PE制件質(zhì)地較軟，且易脫模,，因此當(dāng)塑件有淺側(cè)凹槽時(shí)可以強(qiáng)力脫模,。PE熔體的非牛頓性不明顯，剪切速率的改變對粘度的影響較小,，PE熔體粘度受溫度的影響也較小,。PE熔體的冷卻速度較慢，因此必須充分冷卻,。模具應(yīng)該有較好的冷卻系統(tǒng),。
若PE熔體在注射時(shí)采用直接進(jìn)料口進(jìn)料，應(yīng)增大應(yīng)力和產(chǎn)生收縮不均勻及方向性明顯的增大變形,，因此應(yīng)注意選擇進(jìn)料口參數(shù),。PE的成型溫度較寬，在流動狀態(tài)下,，溫度的少許波動對注塑成型沒有影響,。PE的熱穩(wěn)定性較好，一般在300度以下無明顯的分解現(xiàn)象,，對質(zhì)量沒什么影響,。
PE的主要成型條件
料筒溫度：料筒溫度主要是與PE的密度高低和熔體流動速率大小有關(guān)，另外還與注塑機(jī)的類型和性能,，一級塑件的形狀有關(guān),。由于PE為結(jié)晶型聚合物，在熔融時(shí)晶粒要吸收一定熱量,，因此料筒溫度應(yīng)高于它的熔點(diǎn)10度,。度于LDPE來說，料筒溫度控制在140-200℃,，HDPE的料筒溫度控制在220℃,，料筒后部取最小值，前端取最大值,。
模具溫度：模溫對塑件的結(jié)晶狀況有較大影響,，模溫高，熔體結(jié)晶度高,，強(qiáng)度高,，但收縮率也會增大,。通常LDPE的模具溫度控制在30℃-45℃，而HDPE的溫度相應(yīng)再高10-20℃,。
注塑壓力：提高注塑壓力有利于熔料的充模,，由于PE的流動性很好，因此除薄壁細(xì)長制品外,，應(yīng)該精良選擇較低的注射壓力,，一般注射壓力為50-100MPa。形狀簡單,。壁后較大的塑件,，注射壓力可以低些，反之則高,。
聚氯乙烯(PVC)注塑工藝
典型應(yīng)用范圍：供水管道,，家用管道，房屋墻板,，商用機(jī)器殼體,，電子產(chǎn)品包裝，醫(yī)療器械,，食品包裝等,。
化學(xué)和物理特性：PVC材料是一種非結(jié)晶性材料。PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑,、潤滑劑,、輔助加工劑,、色料,、抗沖擊劑及其它添加劑。PVC材料具有不易燃性,、高強(qiáng)度,、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。
PVC對氧化劑,、還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力,。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴,、氯化烴接觸的場合,。
PVC在加工時(shí)熔化溫度是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，如果此參數(shù)不當(dāng)將導(dǎo)致材料分解的問題,。 PVC的流動特性相當(dāng)差,，其工藝范圍很窄。
特別是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),，因此通常使用的都是小分子量的PVC材料,。 PVC的收縮率相當(dāng)?shù)?，一般?.2~0.6%。
注塑模工藝條件：
干燥處理：通常不需要干燥處理,。
熔化溫度：185~205℃ 模具溫度：20~50℃,。
注射壓力：可大到1500bar 。
保壓壓力：可大到1000bar,。
注射速度：為避免材料降解,，一般要用相當(dāng)?shù)氐淖⑸渌俣取?/span>
流道和澆口： 所有常規(guī)的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,，最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,，最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應(yīng)為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm,。
化學(xué)和物理特性： 剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一,。
聚苯乙烯(PS)注塑工藝
典型應(yīng)用范圍：產(chǎn)品包裝、家庭用品(餐具,、托盤等),、電氣(透明容器、光源散射器,、絕緣薄膜等),。
化學(xué)和物理特性：大多數(shù)商業(yè)用的PS都是透明的、非晶體材料,。PS具有非常好的幾何穩(wěn)定性,、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性,、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向,。它能夠抵抗水、稀釋的無機(jī)酸,，但能夠被強(qiáng)氧化酸如濃硫酸所腐蝕,，并且能夠在一些有機(jī)溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.4~0.7%之間,。
注塑模工藝條件：
干燥處理：除非儲存不當(dāng),，通常不需要干燥處理。如果需要干燥,，建議干燥條件為80℃,、2~3小時(shí)。
熔化溫度：180~280℃,。對于阻燃型材料其上限為250℃,。
模具溫度：40~50℃。
注射壓力：200~600bar。
注射速度：建議使用快速的注射速度,。
流道和澆口:：可以使用所有常規(guī)類型的澆口,。
ABS注塑工藝
典型應(yīng)用范圍：汽車(儀表板，工具艙門,，車輪蓋,，反光鏡盒等)，電冰箱,，大強(qiáng)度工具(頭發(fā)烘干機(jī),，攪拌器，食品加工機(jī),，割草機(jī)等),，電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤,，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等,。
化學(xué)和物理特性:ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成,。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度,、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性;丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性;苯乙烯具有易加工,、高光潔度及高強(qiáng)度,。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料,。
三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物,，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相,。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu),。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的ABS材料,。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性,，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等,。
ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性,，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度,。
注塑模工藝條件：
干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理,。建議干燥條件為80~90℃下最少干燥2小時(shí),。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。
熔化溫度：210~280℃;建議溫度：245℃。
模具溫度：25~70℃,。(模具溫度將影響塑件光潔度,，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低)。
注射壓力：500~1000bar,。
注射速度：中高速度,。
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