由于塑料具有重量轻、韧性好、成型 易。成本低等优点,回此在现代 业和日 用产品中,越来越多用塑料代替玻璃,特 别应用于光学仪器和包装工业方面,发展 尤为迅速。但是由于要求其透明性要好, 耐磨件要高,抗冲击韧件要好,回此对塑 料的成份,注塑整个过程的工艺,设备。 模具等,都要作出大量工作,以保证这些 用于代替玻璃的塑料(以下简称透明塑 料),表面质量良好,从而达到使用的要求。 目前 市场上一般使用的透明塑料有 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(代号 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的是pmma。pc 和pet三种塑料,由于编幅有限,下 面就以这三种塑料为例,讨论透明塑 料的特性和注塑工艺。 q'3{M]Tk
一、透明塑料的性能 ^2+Ex+
透明塑料首先必须有高透明度, 其次要有一定的强度和耐磨性,能抗 冲击,耐热件要好,耐化学性要优, 吸水率要小,只有这样才能在使用中,能满足透明度的要求而长久不变,下面列出表 l,比较一下 pmma、pc和 pet的 性能。 Im]@#X
表1:透明塑料性能比较 8R~<$xz
材料\性能 密度(g/am2) 抗拉强度(mpa) 缺口冲击(j/m2) 透明度(%) 变形温度(℃) 允许含水量 收缩率 耐磨性 抗化学性 XF`2*:7
pmma 1.18 75 1200 92 95 0.04 0.5 差 良 ,p2UshOmd
pc 1.20 66 1900 90 137 0.02 0.6 中 良
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pet 1.37 165 1030 86 120 0.03 2 良 优 2+]5}'M
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注:(1)因品种繁多,这只是取平均 值,实际不同品种数据有异。 DE13x*2
(2)pet数据(机械方面)为经拉伸后的数据。 4jT6h9%
从表1数据可知pc是较理想的选择, 但主于其原料价贵和注塑工艺较难,所以 仍以选用pmma为主,(对一般要求的制 品),而ppt由于要经过拉伸才能得到好的机械性能,所以多在包装、容器中使用。 a@}.96lStD
二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题 ew;;e|24
透明塑料由于透光率要高,必然要求 塑料制品表面质量要求严格,不能有任何 斑纹、气孔、泛白。雾晕、黑点、变色、 光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对 原料、设备。模具、甚至产品的设计,都 要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多为熔点高、流动 性差,因此为保证产品的表面质量,往往 要在机高温度、注射压力、注射速度等工 艺参数作细微调整,使注塑料时既能充满 模,又不会产生内应力而引起产品变形和 开裂。 s 6Wp"V(
下面就其在原料准备。对设备和模具 要求、注塑工艺和产品的原料处理几方 面,谈谈应注意的事项。 [9E~=A#
(一)原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质,都 可能影响产品的透明度,因此和储存、运 输。加料过程中,必须注意密封,保证原 料干净。特别是原料中含有水分,加热后 会引起原料变质,所以一定要干燥,并在 注塑时,加料必须使用干燥料斗。还要注 意一点的是干燥过程中,输入的空气最好 应经过滤、除湿,以便保证不会污染原 料。其干燥工艺如表2, g)Z8WH$;H3
表2,透明塑料的干燥工艺: 2=cx`"a$
材料\工艺 干燥温度(℃) 干燥时间(h) 料层厚度(mm) 备注 W'G|sk
pmma 70~80 2~4 30~40 8}%F`=Y0
pc 120~130 >6 <30 采用热风循环干燥 !z?
pet 140~180 3~4 采用连续干燥加料装置为佳 RB>=#03
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(二)机筒、螺杆及其附件的清洁 lg^'/8^f
为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷 处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树 脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺 杆清洗剂清洗干净各件,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,为防止原料在高温下 停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如 pc、 pmma等机筒温度都 要降至 160℃以下。(料斗温度对于 pc应 降至100℃以下)
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(三)在模具设计上应注意的问题(包 括产品的设计) 2- iY:r
为了防止出现回流动不畅,或冷却不均 造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质, 一般在模具设计时,应注意以下几点。 DYX{v`>f^
a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要 足够大; Sv =YI
b)过渡部分应逐步。圆滑过渡,防止 有尖角。锐边产生,特别是pc产品一定不 要有缺口; m\teE]8x
c)浇口。流道尽可能宽大、粗短,且 应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时 应加冷料井; d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好 低于0.8); 44CZl{pt
e)排气孔。槽必须足够,以及时排出 空气和熔 体中的气 体; ?<Qbp;WBo
f)除 pet外, 壁厚不要 太薄,一般不得小于lmm。 _{|a<Keq|
(四)注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求) fe .=Z&
为了减少内应力和表面质量缺陷,在注 塑工艺方面应注意以下几方面的问题。 `$a!CJu,
a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀 的注塑机; VoCg,gow
b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度; }:$cK(|
c)注射压力:一般较高,以克服熔料 粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形; g-3^</_fZ
d)注射速度:在满足充模的情况下, 一般宜低,最好能采用慢一快一慢多级注 射; ;@+|]I
e)保压时间和成型周期:在满足产品 充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽 量短,以尽量减低熔料在机筒停留时间; H3wJ5-q(
f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量 的前提下,应尽量低,防止产生解降的可 能; Q:kg
g)模具温度:制品的冷却好坏,对质 量影响极大,所以模温一定要能精确控制其 过程,有可能的话,模温宜高一些好。 )x-b+SC
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(五)其他方面的问题 g{&5a(W&`
由于为要防上表面质量恶化,一般注塑 时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大于 20%。 (Y py}
对于除pet外,制品都应进行后处理, 以消除内应力,pmma应在70-80t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 110-135℃,时间按产品而 定,最高需要10多小时。而pet必须经过 双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。 -jQ*r$iRE
三、透明塑料的注塑成型工艺 ;<