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*常用(热塑性)塑料主要有以下几种:
1. 聚苯乙烯(PS)及改性聚苯乙烯(HIPS)等
2. 丙烯睛-丁二烯-苯乙烯聚合物类(ABS)
3. 聚甲醛(POM)
4. 聚乙烯(PE)
5. 聚丙烯(PP)
6. 聚氯乙烯(PVC)
7. 聚碳酸酯(PC)
8. 聚先胺(PA)A
9. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
*各塑料的性能及啤塑工艺要求如下:
一. 聚苯乙烯(PS)及改性聚苯乙烯(HIPS)等
聚苯乙烯(PS或GPPS)即俗称“硬胶”,属非结晶性塑料其主要性质如下:
1. 透明,良好光泽,容易着色.
2. 溶于有机溶剂(丙酮,三氯乙烯等),便于喷油上色.
3. 成型收缩率小(0.4%左右),尺寸稳定性好.
4. 质脆不耐冲击,表面易擦花,胶件包装要求高.
5. 耐酸性差，遇酸、醇、油酯易应力开裂.
改性聚苯乙烯即高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)即俗称之“不碎胶”,其主要性质如下:
1.在GPSS中加入适量(5-20%)丁二烯橡胶改性,从而改善了硬胶的抗冲击性能.
2.颜色: 不透明之乳油或略显黄色.
3.HIPS与GPPS根据需要可混合啤塑,GPPS成份越多制品表面亮泽越好,流动性能越好.例如: 组份比 HIPS:GPPS=7:3或8:2,可保持足够强度及良好表观质量.
4.其它主要性质同GPPS.
其它聚苯乙烯共性物主要有:
1. MBS 聚甲基丙烯酸酯—丁二烯—苯乙烯共聚物;即透明ABS.
主要性质:透明,韧性好,耐酸碱,流动性好,易于成型及着色,尺寸稳定.
2. SBS 苯乙烯与丁二烯聚合物即K料(常见有KR01,KR03).
主要性质:透明,较好弹性,方便成型.
3. AS 丙烯睛与苯乙烯聚合物即SAN料.
主要性质:提高抗冲击力,耐腐蚀性较好,苯乙烯系中流动性最差.与其它同系塑
料兼容性不好.透明.
聚苯乙烯的成型工艺了解
GPPS成型温度范围大(成型温度距降解温度较远);加热流动及固化速度快,故成型周期短.在能够流动充满型腔前提下,料管温度宜稍低.
速度参数:前料管温度200℃,喷嘴后料管160℃左右.
GPPS流动性好,成型中不需要很高的啤塑压力(70-130Mpa),压力太高反而使半制件残留内应力增加—尤其在喷油后胶件易开裂.
(注:改性聚苯乙烯类的流动性均稍差GPPS)
注射速度宜高些,以减弱熔痕(夹水纹),但因注射速度受注射压力影响大,过高的速度可能会产生飞边(披锋)或出模时碎裂等.
适当背压:当啤机背压太低,螺杆转动易卷入空气,料管内料粒密度小,塑化效果不好.
模温: 30-50℃.
聚苯乙烯因吸湿性小,一般成型前不需干燥,而改性聚苯乙烯需干燥处理.
温度: 60-80 ℃, 干燥时间: 2小时.
二. 丙烯睛—丁二烯—苯乙烯共聚物类(ABS)
1. 三种组份的作用:
丙烯睛(A)—使制品表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性.
丁二烯(B)—加强柔顺性,保持材料韧性弹性及耐冲击强度.
苯乙烯(S)—保持良好成型性(流动性,着色性)及保持材料刚性.
(注 : 根据组份不同派生出多种规格牌号)
2.ABS具有良好电镀性能,也是所有塑料中电镀性能最好的.
3.因组份中丁二烯的作用,ABS较GPPS抗冲击强度变显著提高.
4.ABS原料浅黄色不透明,制品表面光泽℃好.
5.ABS收缩率较小,尺寸稳定性良好.
6.不耐有机溶剂,如溶于酮,醛,酯及氯化烃而形成乳浊液(ABS胶浆)
7.材料共混性能
(ABS+PVC) ~ 提高韧性,耐燃性,抗老化能力.
(APS+PC) ~ 提高抗冲击强度,耐热性.
ABS的成型工艺了解
1.成型加工之前需充分干燥,使含水率<0.1%. 干燥条件: 温度85℃以上,时间3小时.
2.ABS流动性较好,易产生啤塑披锋,注射压力在70-100Mpa左右,不可太大.
3.料管温度不宜超过250℃.
4.模具温度40-80℃,外观要求较高的产品,模温取较高.
5.注射速度取中,低速为主;注射压力根据制件形状,壁厚,胶料品级选取, 一般为80-130Mpa.
6.ABS内应力检验以产品没入煤油中2分钟不出现裂纹为准.
三. 聚甲醛 (POM)
聚甲醛俗称“赛钢”,属结晶性塑料,主要性质如下:
1.聚甲醛为乳白色塑料有光泽.
2.具有良好综合力学性能,硬度,刚性较高,耐冲击性好且具有优良的耐磨性及自润滑性.
3.耐有机溶剂性能好,性能稳定.
4.成型后尺寸比较稳定,受湿度环境影响较小.
聚甲醛的成型工艺了解
1.聚甲醛吸湿性小(吸小率<0.5%),成型前一般不干燥或短时干燥.
2.成型温度范围窄,热稳定性差,250℃以上分解出甲醛单体(熔料颜色变暗)故单凭提高温度改善流动性有害且无效果.正常啤塑宜采用较低的料管温度及较短的滞留时间而提高注射压力能改善熔料的流动性及产品表面质量(熔体流动性对剪切速率较敏感)
温度参数: 前料管190—210℃, 中料管180—205℃,后料管150—175℃.
压力参数: 注射压力100Mpa左右,背压0.5Mpa.
3.模具温度控制在80—100℃为宜(一般运热油)
4.POM冷却收缩率很大(2~2.5%)易出现啤塑“缩水”,故必须用延长保压时间来补缩.
四. 聚乙烯(PE)
聚乙烯(PE)俗称“花料”,属结晶性塑料,共主要性质如下:
1.聚乙烯分高密度(HDPE)和低密度(LDPE)两种,随着密度的增高,透明减弱.
2.聚乙烯为半透明粒子,胶件外观呈乳白色.
3.聚乙烯其柔软性,抗冲击性,延伸性和耐磨性,低温韧性好.
4.常温下不溶于任何溶剂,化学性能稳定;另一方面PE难以粘结.
5.机械强度不高,热变形温度低,表面易划伤.
6.聚乙烯亦常用于吹塑制品.
聚乙烯的成型工艺了解
1.流动性好,成型温度范围宽,易于成型.
2.注射压力及保压压力不宜太高,避免啤件内残留有的应力而致变形及开裂. 注射压力60~70MPa.
3.吸水性低,加工前可不必干燥处理.
4.提高料管温度,外观质量好,但成型收缩率大(2.0~2.5%),料管温度太低产品易变形,(用点浇口成型更严重,采用多点浇口可改善翘曲).
温度参数: 前料管温度200-220℃,中料管180-190℃,后料管160-170℃.
5. 前后模温度应保持一致(模温一般为20-40℃为宜),冷却水通道不宜距型腔表面太远,以免局部温差太大,使产品残留内应力.
6.因质软,必要时可不用行位(滑块)而采用强行脱模方式.
五. 聚丙烯(PP)
聚丙烯俗称“百折胶”,属结晶性塑料.其主要性质如下:
1. 呈半透明,质轻(密度0.91),可浮于水上.
2.良好流动性及成型性,表面光泽,着色,外伤留痕优于PE.
3.高的分子量使得抗拉强度高及屈服强度(耐疲劳度高).
4.化学稳定性高,不溶于有机溶剂,喷油,烫印及粘结困难.
5.耐磨性优异,以及常温下耐冲击性好.
6.成型收缩率大(1.6%),尺寸较不稳定,胶件易变形及缩水.
聚丙烯的成型工艺了解
1.聚丙烯的流动性好,较低的注射压力就能充满型腔,压力太高,易发生飞边,但太低,缩水会严重.注射压力一般为80-90MPa,保压压力取注射压力力的80%左右,宜取较长保压时间补缩.
2.适于快速注射,为改善排气不良,排气曹宜稍深取0.3mm.
3. 聚丙烯高结晶度,料管温度高:
料管温度参数: 前料管200-240℃,中料管170-220℃,后料管160-190℃.
因其成型温度范围大,易成型,实际上为减少披锋及缩水而采用较低温度.
4.因材料收缩率大, 为准确控制胶件尺寸,应适当延长冷却时间.
5.模温宜取低温(20-40℃),模温太高使结晶度大,分子间作用强,制品性好,光泽度好,但柔软性,透明性差,缩水也明显.
6.背压以0.5MPa为宜,干粉着色工艺应适当提高背压,以提高混炼效果.
六. 聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯属非结晶性塑料,原料透明.主要性能如下:
1.通过添加增塑剂使材料软硬度范围大.
2.难燃自熄,热稳定性差.
3.PVC溶于环己酮,本氩夫喃,二氯乙烷,喷油用软胶开油水(含环己酮)
4.PVC溶胶塑料玩具上主要用于搪胶.
聚氯乙烯的成型工艺了解
1.软PVC收缩率较大(1.0-2.5%),PVC性分子易吸水份,成型前需经干燥. 干燥温度:85-90℃,时间2小时.
2.成型时料管内长期多次受热,分解出氯乙烯单体及HCI(即降解)对模腔有腐蚀作用.所以应经常清洗模腔及机头内部死角.另外,模腔表面常镀硬铬或氰化处理以抗腐性.
3.软PVC中加入ABS,可提高韧性,硬度及机械强度.
4.因PVC成型加工温度接近分解温度,故应严格控制料管温度,尽可能用偏低的成型温度,同时还应尽可能缩短成型周期,以减小熔料在料管内的停留时间. 料管温度参数:前160-170℃,中160-165℃,后140-150℃.
5.针对易分解,流动性差,模具流道和浇口尽可能粗,短,厚,以减小压力损失及尽快充满型腔.
注射压力90MPa,宜采用高压低温注射,背压0.5-1.5MPa.PVC产品壁厚不宜太薄,应在1.5mm以上,否则料流充腔困难.
6.注射速度不宜太快,以免熔料经过浇口时剧烈磨擦使温度上升,容易产生缩水痕.
7.模具温度尽可能低(30-45℃左右)以缩短成型周期及防止胶件出模变形(必要时胶件需经定型相定型).
8.为阻止冷料堵塞浇口或流入模腔,应设计较大冷料穴积存冷料.
七. 聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯俗称“防弹玻璃胶”,属结晶性塑料.其主要性质如下:
1.外观透明,刚硬带韧性.燃烧慢,离火后慢熄.
2.PC料耐冲击性是塑料中最好的.
3.成型收缩率小(0.5-0.7%),成品精度高,尺寸稳定性高.
4.化学稳定性较好,但不耐碱,酮,芳香烃等有机溶剂.
5.耐疲劳强度差,对缺口敏感,耐应力开裂性显著.
聚碳酸酯(PC)的成型工艺了解:
1.PC在高温下即使对微量水份亦很敏感,故成型前应充分干燥,使含水率降到0.015-0.02%以下. 干燥条件:温度110-120℃,时间8-12小时.
2.流动性差,须用高压注塑,但注塑压力过高会使产品残留内应力而易开裂.
3.PC料粘度对温度很敏感,提高温度时,粘度有明显下降. 啤塑温度参数:前料管240-260℃,中260-280℃,后220-230℃. 料管温度勿超过310℃,PC料成型提高后料管温度对塑化有利,而一般塑料加工,料管温度控制都是前高后低的原则.
4.模具的设计要求较高:
模具的设计尽可能使流道粗而短,弯曲部位少,用圆形截面分流道;仔细研磨抛光流道等,总之是减小流动阻力以适合其高粘度塑料的填充.另外,熔料硬易损伤模具,型腔和型芯应经热处理淬火或经镀硬铬.
5.注射速度太快,易出现熔体破裂现象,在浇口周围会有糊斑,产品表面毛糙等缺陷或因排气不良(困气)而使产品烧焦.
6.模温以控制在80-100℃为宜,控制模温目的是减小模温及料温的差异,降低内应力.
7.成型后为减小内应力,可采用退火处理,退火温度: 125-135℃,退火时间2小时,自然冷却到室温.
八. 聚先胺(PA)
聚先胺俗称尼龙(NYLON),属结晶性塑料,有多品种,如尼龙6,尼龙66,尼龙1010等.其主要性质如下:
1.尼龙具有优良的韧性,耐磨性,耐疲劳性,自润滑性和自熄性.
2.低温性能好,冲击强度高;并且很高抗拉强度,弹性好.
3.尼龙吸水性大,吸水后一定程度提高抗冲击强度,但其它强度下降(如,拉伸,刚度).收缩率0.8-1.4%.
4.耐弱酸弱碱和一般溶剂,常温下可溶于苯酚(酚可作为粘合剂),亦可溶于浓甲酸及氯化钙的饱和甲醇溶液.
尼龙成型工艺了解
1.在注塑前需充分干燥. 干燥温度80-90℃;干燥时间24小时.
2.尼龙料粘度低,流动性好,容易出现披锋,压力不宜过高,一般为60-90MPa.
3.随料管温度变化,收缩率波动大,.过高的料温易出现熔料变色,质脆,银丝等;低于熔化温度的尼龙料很硬,会损坏模具和螺杆.料管温度一般为220-250℃,不宜超过300℃.
4.模温控制
尼龙是结晶性塑料,产品受模温影响大,故对模温控制要求高.
模温高: 结晶度大,刚性,硬度耐磨性提高,变形小;
模温低: 柔韧性好,伸长率高,收缩性小.
模温控制范围: 20-90℃
5.高速注射
尼龙料熔点高,即凝固点高(快速定型,生产效率高),为顺利充模(不使熔料降到熔点下凝固).必须采用高速注射,对薄壁产品或长流距长产品尤其如此,而产品壁较厚或发生溢边的情况下用慢速注射.高速充模所致排气问题,应加以留意.
6.退火处理与调湿处理
退火处理: 经退火可使结晶度增大,刚性提高,不易为形和开裂.
退火条件: 高于使用温度10-20℃,时间按产品厚℃不同,约 10-60分钟.
调湿处理: 保持尺寸稳定,对提高韧性,改善内应力分布有好处.
调湿条件: 浸沸水或醋酸钾溶液.
(醋酸钾:水=1.25:100 沸点 121℃) 时间2-16小时.
九. 聚甲基丙烯酸酯(PMMA)
聚甲基丙烯酸酯,即有机玻璃,俗称“亚加力”(Acrylis),属非结晶性塑料.其主要性质如下:
1.透明度高,质轻不易变形,良好导旋光性.
2.PMMA难着火,能缓慢燃烧.
3.不耐醇,酮,强碱,能溶于芳香烃,氧化烃(三氧乙烷可做粘合剂).
4.容易成型,尺寸稳定.
5.耐冲击性及表面硬度均稍差,容易擦花,故对包装要求较高.
PMMA成型工艺了解
1.亚加力透明度高,啤塑缺陷如气泡,流纹,杂质,黑点,银丝等明显暴露,故成型难度高,产品合格率低.
2.原料充分干燥
干燥不充分会发生银丝,气泡现象.
干燥条件: 温度95-100℃,时间6小时,料层厚不超过30mm,且料斗应持续保温,避免重新吸潮.
3.流动性件差,宜高压成型,注射压力: 80-100MPa,保压压力为注射压力的80%的左右,背压亦不宜太高.防止浇口流道的早期冷却,适当加长注射时间,需用足够压力补缩.
4.注射速度
注射速度对粘度影响很大,不能太快.注射速度太高会引进塑件气泡,烧焦,透明度差等.
5.料温
流动性随料管温度提高而增大,但在能够充满型腔的前提下,温度不宜太高,以减小变色,银丝等缺陷.
温度参数: 前料管200-230℃,中215-235℃,后料管140-160℃.
6.模温高,产品透明度高,并减少熔合不良,尤其可减少产品内应力,且易充满型腔,模温一般为70-90℃.
7.模具的设计流道要简单,流畅,阔浇口有利成型.
8.减小内应力. 热处理温度70-80℃(热我或热水缓冷,处理时间视产品壁厚而定,一般为4小时.)
9.减少啤塑黑点:
(1).保证原料洁凈(环境清洁)
(2).清洁模具(定期)
(3).机台清洁(清洁料管前端,螺杆,喷嘴等)
10．模面保持光洁,镀铬抗腐蚀.为不影响产品透明度,颜色,尽少用脱模剂,而宜增大模具出模斜度,方便脱模.
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