结晶性和非结晶性塑料的注塑成型.doc

.非结晶型塑料结晶型塑料常用的材料丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚合物（ABS）、压克力（例如PMMA、PAN）、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯系聚合物(SAN)。聚缩醛树脂(POM)、耐隆(PA, 聚酰胺)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性聚脂(例如PBT、PET)。微结构分子在液相和固相都呈现杂乱的配向性。分子在液相呈现杂乱的配向性，在固相则形成紧密堆砌的晶体。热之反应具有软化温度范围，但没有明显的熔点。具有明确的熔点。性质l 透明l 抗化学性差l 成形时体积收缩率低l 通常强度不高l 一般具有高熔胶黏度l 热含量低l 半透明或不透明l 抗化学性佳l 成形时体积收缩率高l 强度高l 熔胶黏度低l 热含量高非结晶型塑料的注射成型（1）苯乙烯系树脂所谓苯乙烯系树脂是包括聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等。这类树脂的成型温度宽、易于成型。严谨地讲，通用聚苯乙烯（GPPS）的流动性最好，高抗冲聚苯乙烯（HIPS）中所含橡胶成分愈多，流动性就愈差。ABS树脂也有类似特点。一般须注意到通用聚苯乙烯质地脆，在脱模时，易出现开裂现象。对于AS树脂、ABS树脂由于其组成中的丙烯腈成分而加热后容易变色。（2）聚甲基丙烯酸甲酯（丙烯酸系树脂）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）比聚苯乙烯熔体粘度高，其成型性一般比聚苯乙烯差。在丙烯酸系树脂中虽然也有流动性比较好的树脂，但是，在此类树脂中，比较好的耐热性与抗冲击性牌号的树脂比通用牌号的树脂成型性差，需要比通用树脂更高的加工温度与注射压力。然而，过度提高树脂温度会导致热降解，应予以注意。另外，需加大模具的流道与浇口，从而改善树脂的流动状态。（3）聚碳酸酯聚碳酸酯（PC）熔体粘度高，加工时需要比聚乙烯、聚苯乙烯等通用树脂更高的温度与注射压力。但过度提高料筒温度和物料在料筒内停留时间过长，会产生热降解，使制品色泽改变及物理机械性能下降，故需予以注意。模具温度一般为85120。虽然在模温较低时也能成型。但当模温过低时，则由于制品的形状与壁厚不同，会不同程度地导致成型困难以及增大制品的残余应力，日后易成为应力开裂的原因。同时，在使用脱模剂时，为避免由于残余应力而产生开裂，宜采用粉末状硅树脂脱模剂，尽量避免采用液体脱模剂。（4）改性PPO（mPPO）mPPO的很多物理性能特点类似聚碳酸酯，其成型性也颇相似。mPPO成型时树脂温度按其不同牌号而定，一般为245300。然而，在成型周期特别短时，温度则应稍高一些。当模具温度达某温度以上时，几乎已不再影响树脂的流动性。但因考虑到制品的形状与壁厚等，为使残余应力降低到最低限度，改善制品的外观及提高熔接线处的强度，一般模温为80100较为理想。（5）硬质聚氯乙烯硬质聚氯乙烯（HPVC）的熔体粘度高，尽管提高其注射压力与树脂温度，但流动性的变化不敏感。同时，由于其流动温度与分解温度接近，成型的温度范围极窄，成型困难（图10）。硬质聚氯乙烯（未增塑）的料筒温度约170190为宜，应竭力避免超过200，同时，树脂在料筒中停留时间应尽可能地短。模温为5060。可最大限度地提高注射压力。为了改善制品的外观，减少螺旋流痕（jetting），宜采用尽量慢的注射速度，可以得到良好的效果。结晶型塑料的注射成型 结晶型塑料的结晶度与结晶形态影响到制品的物理、机械性能。若成型时的冷却速度慢，有利于结晶的进行，可以提高结晶度。因此，要得到机械性能优良与表面光泽好的制品对于模温的控制是极为重要的。为了让冷却速度缓慢，以便充分地结晶，必须提高模具温度，但不可避免地会使成型周期延长。结晶型塑料在其熔点附近时的比容（cm3/g）变化较大。所有材料在冷却时都有一定程度地收缩，一般说来结晶型塑料具有比非结晶型塑料成型收缩率大的特点。因此，其制品易产生变形、且其厚壁制品易产生凹痕，即大制件有可能发生翘曲，在较厚部分形成凹痕。总之，不仅应考虑到模具温度的高低，而且也要注意到制品各部分必须均匀地冷却凝固（或均匀地结晶），这两点非常重要。表为各种塑料成型材料的一般成型条件。 表 常用塑料材料的注射成型条件（a）结晶型塑料 塑料名称成型条件聚乙烯聚丙烯聚酰胺聚甲醛尼龙6尼龙66料筒温度/210280200270210260140300180200180210树脂温度/210290210280220300250310190210190220模具温度/309030100608060808012080120注射压力/MPa501504010070160601508011060150（b）非结晶型塑料 塑料名称成型条件 聚苯乙烯（通用级）ABS树脂聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯改性PPO（Noryl）硬聚氯乙烯料筒温度/180240200280180220260310240280165185树脂温度/190200200240200230280320250300175195模具温度/30804080409085120651004060注射压力/MPa4013080150701508015085140100150注1 均为未填充玻璃纤维等的非增强塑料的数据；注2 树脂温度*是指在料筒内的树脂温度，一般都比料筒温度高，即表示从喷嘴向空中注射的熔融树脂温度。 （1）聚乙烯聚乙烯一般在成型时的流动性良好。几乎可不必为其热稳定性担心。然而，它的分子取向性强，所以制品易产生变形。高密度聚乙烯具有敏锐的结晶温度。一般来说，要求较高的注射压力与注射速度。尤其是对于厚壁制品，注射速度相当重要，它可以改善制品的表面光泽，并防止制品翘曲及降低成型收缩率。（2）聚丙烯聚丙烯有很多地方与聚乙烯相似，如图6所示，其流动性正比于料筒温度，但因在280左右时，树脂开始老化，故要求温度控制在270以下为宜。其分子的取向性较强，若在较低温度成型时，由于其分子取向，易产生翘曲、扭曲等变形，故必须注意控制温度。（3）聚酰胺（尼龙） 聚酰胺粘度随温度的变化极为敏感.它与其它热塑性塑料不同，尼龙的熔点比较明显（表7所示）。聚酰胺在其熔点上成型，所以其成型温度必须比一般材料要高。关于尼龙的结晶度与模具温度之间的关系如图8所示。由于尼龙吸湿性较大，故须预先充分干燥。然而，若在90以上干燥便会变色，须加注意。各种尼龙的熔点成型温度。品 种熔点/成型温度/尼龙6215220300尼龙66255260320尼龙610213220300尼龙12177185300（4）聚甲醛聚甲醛（POM）有均聚物与共聚物，均为流动性不太好的树脂。此类树脂易发生热分解，必须注意控制成型时的温度。共聚甲醛比均聚甲醛的热稳定性好（图9），它可以在稍高的温度条件下成型加工，但此材料在料筒内停留的时间不宜过长，否则，会发生热分解使制品色泽发黄。（5）PBT树脂PBT树脂（聚对苯二甲酸丁二醇酯）与PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）均属于饱和聚酯（热塑性聚酯）。PBT树脂的特点是熔体粘度极低，成型性良好。因它结晶迅速，故凝固快。PBT与PET树脂实际一般多采用玻璃纤维增强提高性能。在此，仅介绍非增强树脂基材的成型要点。其加热料筒一般为230270（阻燃级为250）。模具温度为4090，尽管在较低的模温也能成型，但为得到表面光泽的制品，宜采用较高的模温。注射压力范围为50130 MPa。因树脂凝固迅速，所以注射速度宜快，使制品外观良好与有利于提高性能。此外，由于吸湿的树脂熔融时，会发生遇水分解的后果，因而使制品变脆，所以在加工前须进行树脂预干燥。精选