塑料中常用透明原料的特性与注塑工艺模板.doc

塑料中常见透明原料特征及注塑工艺因为塑料含有重量轻、韧性好、成型易。成本低等优点，所以在现代工业和日用产品中，越来越多用塑料替换玻璃，尤其应用于光学仪器和包装工业方面，发展尤为快速。不过因为要求其透明性要好，耐磨性要高，抗冲击韧性要好，所以对塑料成份，注塑整个过程工艺，设备，模具等，全部要作出大量工作，以确保这些用于替换玻璃塑料（以下简称透明塑料），表面质量良好，从而达成使用要求。 现在市场上通常使用透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（即俗称亚加力或有机玻璃，代号pmma）、聚碳酸酯（代號pc）。聚对苯二甲酸乙二醇脂（代号 pet）、透明尼龙。as（丙烯睛一苯乙烯共聚物）、聚砜（代号psf）等，其中我们接触得最多是pmma、pc和pet三种塑料，因为篇幅有限，下面就以这三种塑料为例，讨论透明塑料特征和注塑工艺。 一、透明塑料性能 透明塑料首先必需有高透明度，其次要有一定强度和耐磨性，能抗冲击，耐热性要好，耐化学性要优，吸水率要小，只有这么才能在使用中，能满足透明度要求而长久不变，下面列出表1，比较一下 pmma、pc和pet性能。表1：透明塑料性能比较材料密度抗拉强度缺口冲击透明度变形温度许可含水量收缩率耐磨性抗化學性pmma1.18 g/am275 mpa1200 j/m292%950.040.5差良pc1.20 g/am266 mpa1900 j/m290%1370.020.6中良pet1.37 g/am2165 mpa1030 j/m286%1200.032良优注：（1）因品种繁多，这只是取平均值，实际不一样品种数据有异。 （2）pet数据（机械方面）为经拉伸后数据。 从表1数据可知pc是较理想选择，但主于其原料价贵和注塑工艺较难，所以仍以选择pmma为主，（对通常要求制品），而ppt因为要经过拉伸才能得到好机械性能，所以多在包装、容器中使用。 二、透明塑料注塑过程中应注意共同问题 透明塑料因为透光率要高，肯定要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白。雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺点，所以在整个注塑过程对原料、设备。模具、甚至产品设计，全部要十分注意和提出严格甚至特殊要求。其次因为透明塑料多为熔点高、流动性差，所以为确保产品表面质量，往往要在机高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满模，又不会产生内应力而引发产品变形和开裂。 下面就其在原料准备。对设备和模具要求、注塑工艺和产品原料处理几方面，谈谈应注意事项。（一）原料准备和干燥因为在塑料中含有任何一点杂质，全部可能影响产品透明度，所以在储存、运输,加料过程中，必需注意密封，确保原料洁净。尤其是原料中含有水分，加热后会引发原料变质，所以一定要干燥，并在注塑时，加料必需使用干燥料斗。还要注意一点是干燥过程中，输入空气最好应经过滤、除湿，方便确保不会污染原料。其干燥工艺如表2， 表2，透明塑料干燥工艺：材料干燥温度（）干燥时间（h）料层厚度（mm）备注pmma7080243040pc120130 >6<30采取热风循环干燥pet14018034采取连续干燥加料装置为佳（二）机筒、螺杆及其附件清洁为预防原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质，尤其热稳定性差树脂存在，所以在使用前、停机后全部应用螺杆清洗剂清洗洁净各件，使其不得粘有杂质，当没有螺杆清洗剂时，可用pe、ps等树脂清洗螺杆。当临时停机时，为预防原料在高温下停留时间长，引发降解，应将干燥机和机筒温度降低，如 pc、 pmma等机筒温度全部要降至 160以下。（料斗温度对于pc应降至100以下）（三）在模具设计上应注意问题（包含产品设计）为了预防出现回流动不畅，或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺点和变质， 通常在模具设计时，应注意以下几点。 a）壁厚应尽可能均匀一致，脱模斜度要足够大;b）过渡部分应逐步。圆滑过渡，预防有尖角。锐边产生，尤其是pc产品一定不要有缺口; c）浇口、流道尽可能宽大、粗短，且应依据收缩冷凝过程设置浇口位置，必需時应加冷料井；d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；e）排气孔、槽必需足够，以立即排出空气和熔体中气体； f）除pet外，壁厚不要太薄，通常不得小于1mm。 （四）注塑工艺方面应注意问题(包含注塑机要求) 为了降低内应力和表面质量缺点，在注塑工艺方面应注意以下几方面问题。 a)应选择专用螺杆、带单独温控射嘴注塑机;b)注射温度在塑料树脂不分解前提下，宜用较高注射湿度； c）注射压力：通常较高，以克服熔料粘度大缺点，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；d）注射速度：在满足充模情况下，通常宜低，最好能采取慢一快一慢多级注射；e）保压时间和成型周期：在满足产品充模，不产生凹陷、气泡情况下；宜尽可能短，以尽可能减低熔料在机筒停留时间；f）螺杆转速和背压：在满足塑化质量前提下，应尽可能低，预防产生解降可能；g）模具温度：制品冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能正确控制其过程，有可能话，模温宜高部分好。（五）其它方面问题因为为要防上表面质量恶化，通常注塑时尽可能少用脱模剂；当用回用料时不得大于20。对于除pet外，制品全部应进行后处理， 以消除内应力，pmma应在7080t热风循环干燥4小时； pc应在清洁空气、甘油。液体石腊等加热110135，时间按产品而定，最高需要10多小时。而pet必需经过双向拉伸工序，才能得到良好机械性能。三、透明塑料注塑成型工艺（一）透明塑料工艺特征：除了以上共同问题，透明塑料亦各有部分工艺特征，现分述以下： 1、pmma 工艺特征pmma粘度大，流动性稍差，所以必需高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度影响大于注射压力， 但注射压力提升，有利于改善产品收缩率。注射温度范围较宽，熔融温度为160，而分解温度达270，所以料温调整范围宽，工艺性很好。故改善流动性，可从注射温度着手。冲击性差，耐磨性不好，易划花，易脆裂，故应提升模温，改善冷凝过程，去克服这些缺点。 2。pc工艺特征 pc粘度大，融料温度高，流动性差，所以必需以较高温度注塑（270320之间），相对来说料温调整范围较窄，工艺性不如pmma。注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，对应为了预防内应力产生，保压时间要尽可能短。收缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提升温度而不是压力去改善流动性，而且从提升模具温度，改善模具结构和后处理去降低开裂可能。当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺点，放射嘴温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。 3、pet工艺特征 pet成型温度高，且料温调整范围窄（260300），但熔化后，流动性好，故工艺性差，且往往在射嘴中要加防延流装置。机械强度及性能注射后不高，必需经过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度正确控制，是预防翘曲、变形关键回素，回此提议采取热流道模具。模具温度官高，不然会引发表面光泽差和脱模困难。 四、透明塑料件缺点和处理措施 因为篇幅关系，这里只讨论影响产品透明度缺点，其它缺点请参考本企业产品说明书或其它资料。其缺点大约有以下几项：（一）银纹：由充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生应力，使树脂发生流动上取向，而和非流动取向产生折光率不一样而生闪光丝纹，当其扩展后，可能使产品出现裂纹。除了在注塑工艺和模具上注意外，最好产品作退火处理。如pc料可加热到160以上保持3 5分钟，再自然冷却即可。（二）气泡：主于树脂内水气和其它气体排不出去，（在模具冷凝过程中）或因充模不足，冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。（三）表面光泽差：模具粗糙度大，其次冷凝过早，使树脂不能复印模具表面状态，全部这些全部使其表面产生微小凹凸不平，而使产品失去光泽。（四）震纹：是指从直浇口为中心形成密集波纹，其原因因熔体粘度过大，前端料已在型腔冷凝，以后料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。（五）泛白、雾晕：关键因为在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引发。（六）白烟、黑点：关键因为塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成。