【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成型加工過程中粘附在模具上 提高塑件的流動(dòng)性 硬脂酸及其鹽類 1% 著色劑 有機(jī)顏料、無機(jī)鹽料、染料 %~ % 固化劑 促使合成樹脂進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度 167。 聚合物在成型過程中的物理和化學(xué)變化 1）按合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及特性分 ? 熱塑性塑料 如： PE、 PP、 PS、 PVC、 PMMA、 PA、 POM、 ABS、 PC、PPO、 PSU、 PTFE等 ? 熱固性塑料 如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等 167。 聚合物在成型過程中的物理和化學(xué)變化 2）按塑料的用途分 ? 通用塑料 如： PE、 PP、 PS、 PVC、酚醛塑料和氨基塑料 ? 工程塑料 如： POM、 PA、 PC、 PPO、ABS、 PSU、 PTFE、 PMMA和環(huán)氧樹脂等 ? 特殊塑料 如：氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機(jī)硅樹脂和環(huán)氧樹脂等 167。 塑料成型的工藝特性 塑料的工藝性能 —— 塑料在成形過程中表現(xiàn)出來的特有性質(zhì)。 熱塑性塑料 收縮性 流動(dòng)性 相容性 吸濕性 熱敏性 熱固性塑料 收縮性 流動(dòng)性 比容和壓縮比 硬化速度 水分及揮發(fā)物含量 熱塑性塑料的工藝性能 1）收縮性 —— 塑件從模具中取出冷卻到室溫后，尺寸或體積收縮的特性稱為收縮性 成型收縮的大小可用收縮率來表示： %100%100??????bbcSbbaSjs（ ） （ ） 式中 Ss—— 實(shí)際收縮率 Sj —— 計(jì)算收縮率 a —— 模具或塑件在成型溫度時(shí)的尺寸 b —— 塑件在室溫時(shí)的尺寸 c —— 模具在室溫時(shí)的尺寸 167。 塑料成型的工藝特性 167。 塑料成型的工藝特性 ? 成型收縮的形式 塑件的尺寸收縮： 由于 熱脹冷縮 和塑件脫模時(shí) 彈性恢復(fù) 、塑性變形等 原因，導(dǎo)致塑件脫模冷卻到室溫后其尺寸縮小。 收縮的方向性： 塑料在成型時(shí)由于分子的取向作用使塑件呈現(xiàn) 各向 異性 ，沿料流方向（即平行方向）收縮大，強(qiáng)度高， 與料流垂直方向則收縮小，強(qiáng)度低。 167。 塑料成型的工藝特性 后收縮： 塑件成型時(shí)，由于受成型壓力、切應(yīng)力、各向異性、密度不均、填料分布不均、模溫不一致、硬化不均和塑性變形等因素的影響，塑件內(nèi)存在殘余應(yīng)力。當(dāng)脫模后，由于應(yīng)力趨向平衡及儲(chǔ)存條件的影響，使塑件再次收縮，這種收縮稱為 后收縮 。一般塑件在脫模后 10h內(nèi)變化最大， 24h后基本定型，但最后穩(wěn)定要經(jīng)過 30～60天。 通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性塑料大，擠塑和注射的后收縮比壓縮成型大。 167。 塑料成型的工藝特性 后處理收縮： 在某些情況下，塑件按其性能和工藝要求，成型后要進(jìn)行熱處理，處理后也會(huì)導(dǎo)致塑件尺寸收縮，這種收縮叫 后處理收縮 。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)高精度塑件則應(yīng)考慮后收縮及后處理收縮的偏差并予以補(bǔ)償。 167。 塑料成型的工藝特性 ?影響塑件收縮的因素： 塑料的品種 各種塑料都有其各自的收縮率范圍，同一種塑料由于相對(duì)分子質(zhì)量、填料及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同。 塑件的結(jié)構(gòu) 塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對(duì)收縮率值有很大影響。塑件的形狀復(fù)雜、尺寸小、壁薄、帶嵌件，收縮率就小。 模具結(jié)構(gòu) 模具的分型面、加壓方向、澆口形式、尺寸及分布等對(duì)收縮率及方向性影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小，但方向性明顯。 成型工藝條件 模具溫度高、塑件冷卻慢，則密度高、收縮大；注射壓力高、脫模后彈性恢復(fù)大收縮小；保壓時(shí)間 長(zhǎng)收縮小。 167。 塑料成型的工藝特性 2） 流動(dòng)性 ： 塑料在一定溫度、壓力作用下，填充模具型腔的性能，稱為塑料的流動(dòng)性。 ?塑料的 流動(dòng)性差 ，就不易充滿型腔，因此需要較大的成形壓力才能成形。 ?塑料的 流動(dòng)性好 ，可以用較小的成形壓力充滿型腔。但流動(dòng)性太好，會(huì)使塑料在成形時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊，填充不密實(shí)，塑件組織疏松，易粘模。 ?熱塑性塑料的流動(dòng)性常用 熔融指數(shù) （單位 g）、 螺旋線長(zhǎng)度 （單位 cm）來表示。 167。 塑料成型的工藝特性 熔融指數(shù)用如圖 所示的標(biāo)準(zhǔn)裝置（熔融指數(shù)測(cè)定儀）來測(cè)定 。 將被測(cè)塑料裝入加熱料筒中并進(jìn)行加熱，在一定的溫度和壓力下，測(cè)定塑料熔體在 10min內(nèi)從出料孔擠出的重量。 圖 熔融指數(shù) 測(cè)定儀結(jié)構(gòu)示意圖 167。 塑料成型的工藝特性 螺旋線長(zhǎng)度用標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線模具來測(cè) 定。 將被測(cè)塑料在一定的 溫度 與 壓力 下注入模具內(nèi)，用其所達(dá)到的流動(dòng)長(zhǎng)度來表示該塑料的流動(dòng)性。 167。 塑料成型的工藝特性 ?影響塑料流動(dòng)性的因素 塑料的分子結(jié)構(gòu)與成分： 具有線型分子結(jié)構(gòu)塑料流動(dòng)性好。加入填料，降低流動(dòng)性，加入增塑劑和潤(rùn)滑劑，增加塑料的流動(dòng)性。 溫度： 塑料溫度高，流動(dòng)性好。在成形時(shí)可通過調(diào)節(jié)溫度控制流動(dòng)性。 PS、 PP、 PA、 PMMA、 ABS、 AS、 PC、 CA對(duì)溫度敏感。 壓力： 注射壓力 ↑ ，受剪切作用 ↑ ，流動(dòng)性 ↑ 。 模具結(jié)構(gòu)： 包括模具澆注系統(tǒng)的形式、尺寸和布置；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性；熔料流動(dòng)阻力等因素。凡促使熔料溫度降低，流動(dòng)阻力增加的因素，都會(huì)使流動(dòng)性降低。 167。 塑料成型的工藝特性 ?常用熱塑性塑料的流動(dòng)性： 流動(dòng)性好 尼龍 PA、聚乙烯 PE、聚苯乙烯 PS、聚丙烯 PP、醋酸纖維素 CA。 流動(dòng)性中等 ABS、有機(jī)玻璃 PMMA、聚甲醛 POM、氯化聚醚 CPT。 流動(dòng)性差 聚碳酸酯 PC、硬聚氯乙烯、聚苯醚 PPO、聚砜 PSU、氟塑料。 167。 塑料成型的工藝特性 3）相容性（共混性）： 指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。 不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容；反之較難。 通過塑料的這一性質(zhì)，可得到類似共聚物的綜合性能，這是改進(jìn)塑料性能的重要途徑之一。 167。 塑料成型的工藝特性 4）吸濕性 ： 表明塑料對(duì)水分的敏感程度。 ?具有吸濕或粘附水分傾向的塑料： PA、 PC、 PSU、ABS等； ?既不吸濕也不易粘附水分的塑料，如 PE、 PP、 POM等。 注： 凡是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料，如成型前水分未去除，則在成型過程中由于水分在成型設(shè)備的高溫料筒中變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解，成型后塑料出現(xiàn)氣泡、銀絲等缺陷。因此，對(duì)吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，使水分控制在 ～ 0 .2%以下 167。 塑料成型的工藝特性 5） 熱敏性： 某些熱穩(wěn)定性差的塑料，在料溫高和受熱時(shí)間長(zhǎng)的情況下就會(huì)產(chǎn)生降解、分解、變色的特性。 ?熱敏性塑料： 硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯（ PCTFE）、聚甲醛（ POM）等。 ?解決方法： 選用螺桿式注射機(jī)，流道截面取大一些（避免過大的摩擦熱） 注射機(jī)筒內(nèi)壁、流道和模腔表壁鍍鉻 熔體在模內(nèi)流動(dòng)時(shí)不得有死角和滯料現(xiàn)象 生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格控制成型工藝條件 167。 塑料成型的工藝特性 熱固性塑料的工藝性能 1）收縮率 ?產(chǎn)生收縮的原因 熱收縮： 是由于熱脹冷縮而使塑件成型冷卻后所產(chǎn)生的收縮。熱收縮與模具溫度成正比，是影響收縮的最主要因素。 結(jié)構(gòu)變化引起收縮： 由于交聯(lián)反應(yīng)，分子由線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子鏈間距縮小，結(jié)構(gòu)變得緊密，而產(chǎn)生了體積收縮。 彈性恢復(fù)： 塑件從模具中取出后作用在塑件上的壓力消失，由于彈性回復(fù)，會(huì)造成塑件體積的負(fù)收縮（膨脹）。 塑性變形： 塑件脫模時(shí)，成型壓力迅速降低，但模壁緊壓在塑件周圍，使其產(chǎn)生塑性變形。 167。 塑料成型的工藝特性 ? 影響收縮率的因素 塑料品種： 品種不同，收縮率不同，同種塑料，牌號(hào)不同，收縮率不同，同種牌號(hào)，批次不同，收縮率也可能不同 塑件結(jié)構(gòu)： 壁厚大，收縮率大，有嵌件，收縮率小，形狀復(fù)雜，收縮率小 模具結(jié)構(gòu) 成形工藝 167。 塑料成型的工藝特性 2）流動(dòng)性 ?表示方法 —— 拉西格流動(dòng)性（單位㎜） 測(cè)定方法： 將一定重量的被側(cè)塑料預(yù)壓成圓錠，將圓錠放入壓模中，在一定的溫度和壓力下，測(cè)定它從模孔中擠出的長(zhǎng)度（毛糙部分不計(jì)在內(nèi)），即為拉西格流動(dòng)值 167。 塑料成型的工藝特性 ? 影響因素 塑料品種 加入填料，流動(dòng)性降低，加入增塑劑，流動(dòng)性增加。 模具結(jié)構(gòu) 模具成型表面光滑，型腔形狀簡(jiǎn)單，采用不溢式壓縮模等有利于改善流動(dòng)性。 成型工藝 采用壓錠及預(yù)熱和提高成型壓力，在低于塑料硬化溫度的條件下提高成型溫度等都能提高塑料的流動(dòng)性。 167。 塑料成型的工藝特性 3）比容和壓縮率 比容＝ 壓縮率＝ 表示粉狀塑料的松散程度，用來確定壓縮模加料腔容積的大小。比容和壓縮率大，要求加料腔體積增大，同時(shí)成形困難。 g/cm 3它的重量松散塑料的體積1?塑件體積塑料粉體積167。 塑料成型的工藝特性 4）硬化速度 ? 硬化 是指熱固性塑料成形時(shí)分子由線形向體型轉(zhuǎn)變，完成交聯(lián)反應(yīng)的過程。 ? 硬化速度通常以塑料試樣硬化每 1㎜ 厚度所需的秒數(shù)來表示。 ? 影響硬化速度的因素： 塑料品種；塑件形狀及壁厚；成型溫度及是否預(yù)熱、預(yù)壓等有密切關(guān)系。 例如：采用