【文章內(nèi)容簡介】 1003 P E 105～ 136 0～ 144 HDPE 105～ 137 14～ 5 LDPE 105～ 125 14～ 6 MDPE 110～ 120 14～ 7 P P 160～ 176 14～ 聚苯乙烯 (PS)之所以是最容易成型加工的樹脂，就是因?yàn)槟芎唵蔚赝ㄟ^提高熔融溫度，或通過提高熔融樹脂注入到模具時(shí)的速度 (注射速度 )的方法來降低其樹脂粘度。象尼龍含有官能團(tuán)的樹脂其最佳成型溫度 (實(shí)際的注射溫度 )都在熔融溫度附近，而且其溫度可調(diào)范圍較小。由于活潑原子團(tuán)組成的加聚物，其最佳成型溫度高得多，溫度可調(diào)范圍大，通過提高注射速度的方法等都可降低其熔體粘度，加聚物樹脂的特性通過多級(jí)注射速度的注塑機(jī)會(huì)得到更好的發(fā)揮。塑料熔體粘度對(duì)剪切速率的敏感度序號(hào) 塑 料 敏 感 度1 ABS(最敏感 ) 　　　對(duì)剪切的敏感度依次降低　　　　2 P C3 PMMA4 PVC5 P A6 P P7 P S8 LDPE(最不敏感 )常用塑料改進(jìn)流動(dòng)性能的方式序號(hào) 塑料代號(hào) 俗 名 改進(jìn)方式1 P E 聚乙烯 提高螺桿速度2 P P 聚丙烯 提高螺桿速度3 P A 尼龍 (聚酰胺 ) 提高溫度4 POM 聚甲醛 提高螺桿速度5 P C 聚碳酸酯 提高溫度6 P S 聚苯乙烯 兩者都行7 ABS ─ 提高溫度8 PVC 聚氯乙烯 提高溫度9 PMMA 聚甲基丙酸甲酯 提高溫度五、結(jié)晶度 熱塑性樹脂固體中的分子聚集狀態(tài)有疏（無規(guī)則）有密（規(guī)則），可以把有規(guī)則的部分稱為結(jié)晶部分，而把無規(guī)則的部分稱為非晶部分，大多數(shù)的聚合物都會(huì)有某種程度的結(jié)晶部分，因此我們把結(jié)晶部分的比率稱為結(jié)晶度。但一般而論，像尼龍、熱塑性聚酯那樣具有官能基的聚合物，或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列較規(guī)整的聚合物，它們的結(jié)晶度較高，而共聚物或混合的聚合物等其結(jié)晶度較低。一般聚合物的實(shí)際結(jié)晶度比其理論的結(jié)晶度要低，因此，其結(jié)晶度可以通過熱處理或提高模溫的方法得到提高。 結(jié)晶度高的聚合物其強(qiáng)度增加、伸長率下降、體積減小。塑料的結(jié)晶度越高，其密度就大，熔融溫度 (熔點(diǎn) )也越高，而且強(qiáng)度大，透明性低，伸長率小。可見結(jié)晶度和物性有著緊密的關(guān)系，各種樹脂在拉伸特性上的變化和該樹脂在成型加工過程中產(chǎn)生的結(jié)晶化的差異有關(guān)。而且結(jié)晶度的差異越大，聚合物其拉伸特性的變化幅度也越大。 結(jié)晶性較好的聚合物會(huì)因其結(jié)晶化的進(jìn)行而產(chǎn)生體積收縮，進(jìn)而影響其制品的尺寸穩(wěn)定性。因此，必須設(shè)法在加工時(shí)盡可能使其結(jié)晶度提高到固有的結(jié)晶度，以防止后結(jié)晶引起制品的尺寸穩(wěn)定性?，F(xiàn)實(shí)上為了改善制品的尺寸穩(wěn)定性，常在樹脂中添加一些能起結(jié)晶化的促進(jìn)劑 (成核劑 )。六、玻璃化溫度 在熱塑性樹脂中有一個(gè)玻璃化的現(xiàn)象，即聚合物在隨溫度增高的過程中，在其熔融前會(huì)在某一溫度范圍內(nèi)處于既非固體又非粘性液體的橡膠態(tài)，我們把出現(xiàn)橡膠態(tài)度的開始溫度稱為其玻璃化溫度 (Tg)。在這個(gè)溫度范圍里聚合物的熱膨脹會(huì)突然變大，而且所發(fā)生的形變和橡膠不同，是不可逆的形變。 玻璃化轉(zhuǎn)變特性對(duì)使用聚合物制品時(shí)是非常重要的，例如把制品放置在玻璃化溫度以上的溫度條件下時(shí)，會(huì)招致意想不到的變形。反之，如果想對(duì)制品進(jìn)行改變形狀加工處理等，則可以在玻璃化溫度以上進(jìn)行實(shí)施。此外，希望提高制品的結(jié)晶度時(shí)，也可以在這個(gè)溫度范圍中進(jìn)行處理。七、蠕變及應(yīng)力松弛 如果把一個(gè)由熱塑性樹脂制成的細(xì)長板的一端掛上重物，在放置了一個(gè)較長的時(shí)間后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)板的長度在隨著時(shí)間一點(diǎn)一點(diǎn)地增大，而且即使把重物取下來，板的長度也不會(huì)再恢復(fù)，我們把這種現(xiàn)象稱為蠕變。 如果在板的兩端加上拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力并使之保持在一定的長度，同樣在放置了一個(gè)較長的時(shí)間后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)所加的應(yīng)力在逐漸變小甚至變?yōu)榱悖覀儼堰@種現(xiàn)象叫做應(yīng)力松弛。 當(dāng)然，這種現(xiàn)象在作用力施加較短的瞬間是見不到的，只有在長時(shí)間受力的情況下才能發(fā)生。這種現(xiàn)象在鋼鐵、陶瓷或熱固性樹脂中是見不到的。熱塑性樹脂之所以發(fā)生這種現(xiàn)象，與線狀巨大分子隨時(shí)間順其應(yīng)力方向滑移有關(guān)。 因此，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，就應(yīng)該增加大分子和大分子之間的橫向束縛力。這其中的一個(gè)方法就是提高其結(jié)晶度，如尼龍、聚酯及聚丙烯等樹脂，本來其結(jié)晶度就較高，但為了更好地防止以上現(xiàn)象的發(fā)生，必須在進(jìn)行纖維加工時(shí)，用熱處理或拉伸來最大限度地提高它們的結(jié)晶性。另一個(gè)方法就是使用某些化學(xué)藥品，使之形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如熱固性樹脂就屬于此類。塑料蠕變現(xiàn)象的預(yù)防塑料的蠕變現(xiàn)象或應(yīng)力松弛現(xiàn)象常引起一些意外的事故。如把一個(gè)是凹形，一個(gè)是凸形的兩個(gè)制品，強(qiáng)制壓在一個(gè)組合成的子母扣配合的形式時(shí)，由于是強(qiáng)制壓入，在接合部兩制品必然要分別受到壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的作用，時(shí)間一長接合部就會(huì)松動(dòng)而影響裝配品的繼續(xù)使用。此外，在制品的貯存或搬運(yùn)過程中，必須注意不要使之受到很大的應(yīng)力，否則會(huì)引起制品的變形、破損等問題。八、熱膨脹 熱塑性樹脂的缺點(diǎn)之一是其熱膨脹和熱收縮比較大，有時(shí)會(huì)因此影響其使用。例如，在其他種類的樹脂表面上用熱塑性樹脂涂覆時(shí)，或把金屬和熱塑性樹脂組合在一起使用時(shí)，由于各自膨脹系數(shù)的不同，有時(shí)會(huì)造成彎曲、龜裂、松弛等問題。而且，把其制品作為機(jī)械零部件使用時(shí)，也會(huì)因發(fā)生熱膨脹等引起尺寸變化，造成配合不良等問題。 一般各種材料都有隨溫度升高其熱膨脹系數(shù)增大的傾向，樹脂的熱膨脹系數(shù)對(duì)溫度的變化及樹脂的比容 (單位質(zhì)量所具有的體積 )和溫度的關(guān)系如下圖所示： 從上圖中可知，樹脂在一定的溫度范圍內(nèi)其熱膨脹系數(shù)是以一定的速率變化的，而一旦到了玻璃化溫度就會(huì)有急劇的增大，最后導(dǎo)致熔融。根據(jù)對(duì)樹脂內(nèi)部的觀察，在低溫下保持不變的自由體積一旦進(jìn)入玻璃化溫度后就會(huì)隨溫度升高而急劇增大。塑件變形加工必須在 Tg溫度以上進(jìn)行，正是因?yàn)樽杂审w積增大后分子易于運(yùn)動(dòng)，所以有利于改變其形狀的加工。熱塑性樹脂的熱膨脹系數(shù)一般比其他材料要大 5～ 10倍。九、塑料的流動(dòng)方向和熔料的冷卻過程 塑料熔體在注塑加工過程的流動(dòng)形式及冷卻過程對(duì)制品的成型和性能有著很大的關(guān)系。 塑料的加工溫度就是塑料達(dá)到粘流態(tài)的溫度，加工溫度不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)范圍（從熔點(diǎn)到分解溫度之間）。在對(duì)塑料進(jìn)行熱成型時(shí)應(yīng)根據(jù)制件的大小、復(fù)雜程度、厚薄、嵌件情況、所用著色劑對(duì)溫度的耐受性、機(jī)臺(tái)性能等因素選擇適當(dāng)?shù)募庸囟取? 為何在注塑生產(chǎn)中溫度計(jì)所反映溫度?？筛淖儯彝恢破罚ㄍ荒＞撸┓诺讲煌瑱C(jī)臺(tái)生產(chǎn)時(shí)所設(shè)定的溫度可能不相同？ 實(shí)際上塑料的熱成型溫度是相對(duì)固定的，只是由于采用的測溫方法、測溫點(diǎn)布局及溫度感應(yīng)器的性能差別才造成上述差異。溫度指示控制儀上顯示的溫度并非料筒內(nèi)熔料的實(shí)際溫度，而是間接的、局部性的溫度常用塑料的注塑加工溫度常用塑料的加工溫度范圍塑料名稱 玻璃化溫度 熔點(diǎn) 加工溫度范圍 分解溫度 (空氣中 )聚苯乙烯 85～ 110℃ 165℃ 180～ 260℃ 260℃ABS 90～ 120℃ 160℃ 180～ 250℃ 250℃高壓聚乙烯 － 125℃ 　 110℃ 160～ 240℃ 280℃低壓聚乙烯 － 125℃ 130℃ 200～ 280℃ 280℃聚丙烯 　－ 20℃ 164℃ 200～ 300℃ 300℃尼龍 66 50℃ 225℃ 260～ 290℃ 300℃尼龍 6 50℃ 265℃ 260～ 290℃ 300℃有機(jī)玻璃 90～ 105℃ 180℃ 180～ 250℃ 260℃聚碳酸酯 140～ 150℃ 250℃ 280～ 310℃ 330℃常用塑料的性能及工藝特點(diǎn)聚苯乙烯 (P S)PS的性能：PS是無定型聚合物，密度為 ，稱為標(biāo)準(zhǔn)塑料，流動(dòng)性好，吸水率低 (小于 %)，是一種易于成型加工的透明塑料。其制品透光率達(dá) 88～ 91%，著色力強(qiáng)，硬度高。但 PS制品脆性較大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂(可有煤油浸擦來檢驗(yàn) )，耐熱性較差 (60～ 80℃) ，無味無毒。PS的應(yīng)用：裝飾品、照明指示牌、燈罩、文具、透明玩具、日用品、廚房用品、水杯、餐盒、鏡片、冷藏庫和冰箱內(nèi)絕熱層 (發(fā)泡后 )、建材、 EPS包裝材料等。PS的工藝特點(diǎn)：PS的軟化點(diǎn)為 166℃ ，加工溫度一般在 185～ 220℃ 為宜，分解溫度約為280℃ ，故其加工溫度范圍較寬。 PS料在加工前，可不用干燥，由于其流動(dòng)性好，流動(dòng)阻力小，故其注射壓力可低些，因 PS比熱低，其制件一經(jīng)模具散熱即能很快冷凝固化，其冷卻速度比一般原料要快，開模時(shí)間可早一些，其塑化時(shí)間和冷卻時(shí)間都較短，成型周期時(shí)間會(huì)短一些， PS制品的光澤隨模溫增加而變好，帶有內(nèi)應(yīng)力的膠件可在 65～ 80℃ 水槽內(nèi)浸1～ 2小時(shí)，然后緩慢冷卻至室溫，便能消除內(nèi)應(yīng)力。PS的加工條件 :PS的模具制作 :干燥溫度 (℃) 60～ 75 干燥時(shí)間約 (hr) 1小時(shí) (一般不用干燥 )模具溫度 (℃) 20～ 60 殘料量 (mm) 3～ 12熔膠溫度 (℃) 180～ 220 背壓 (Mpa) 5～ 10注射壓力 (Mpa) 70～ 120 鎖模力約 (ton/in2) 2注塑速度 快速 回料轉(zhuǎn)速 (rpm) 60～ 100螺桿類別 標(biāo)準(zhǔn)螺桿 (直通式噴嘴 )停機(jī)處理 不需要清機(jī) 碎料翻用 (%) 0合適壁厚 (mm) ～ 3澆口設(shè)計(jì) 扁側(cè)入水、直接入水、扇形入水、圓形披風(fēng)式入水收縮率 (%) ～ 高抗沖擊聚苯乙烯 (HIPS) HIPS的性能 : HIPS為 PS的改性材料，密度 ，分子中含有 5～ 15%橡膠成份，其韌性比 PS提高了四倍左右，沖擊強(qiáng)度大大提高，可做結(jié)構(gòu)性材料使用，如制品上可做扣位、柱位，但易老化。它也具有 PS易于成型加工、著色力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)， HIPS制品為不透明性， HIPS吸水性低，加工時(shí)可不需預(yù)先干燥。 HIPS的應(yīng)用 : 各類家庭電器外殼、電子零件、電子儀表殼、冷藏庫和冰箱內(nèi)殼、電話殼、文具、玩具、建材、包裝材料等。 HIPS的工藝特點(diǎn) : 因 HIPS分子含有 5～ 15%的橡膠成分，在一定程度上影響了其流動(dòng)性，注射壓力和成型溫度都宜高一些。其冷卻速度比 PS慢，故需足夠的保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間。成型周期會(huì)比 PS稍長一點(diǎn)，其加工溫度一般在 175～ 230℃ 為宜。 HIPS制件中存在一個(gè)特殊的 “白邊 ”問題，可通過提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及保壓時(shí)間等辦法來改善，產(chǎn)品中夾水紋會(huì)比較明顯。 HIPS的加工條件 : HIPS的模具制作干燥溫度(℃) 60～ 80 干燥時(shí)間約 (hr) 1小時(shí) (一般不用干燥 )模具溫度(℃) 30～ 75 殘料量 (mm) 4～ 10熔膠溫度(℃) 175～ 230 背壓 (Mpa) 5～ 10注射壓力(Mpa) 60～ 110 鎖模具力約 (ton/in2) 2注塑速度 中等 回料轉(zhuǎn)速 (rpm) 60～ 100螺桿類別 標(biāo)準(zhǔn)螺桿 (直通式噴嘴 )停機(jī)處理 不用洗機(jī)，射完即可 碎料翻用 (%) 15～ 30合適壁厚 (mm) 2～ 3澆口設(shè)計(jì) 大多數(shù)入水均可采用 ,如扁側(cè)入水、直接入水、扇形入水、潛水、薄膜入水、細(xì)水口收 縮 率 (%) ～ 苯乙烯 丙烯腈共聚物 (AS或 AN) AS的性能： AS為丙烯 苯乙烯的共聚體，也稱作 SAN，密度 ，它不易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂，透明度較高，其軟化溫度和抗沖擊強(qiáng)度比 PS高，耐疲勞性差。 AS的應(yīng)用： 托盤類、杯、餐具、冰箱內(nèi)格、旋鈕、燈飾配件、飾物、儀表鏡、包裝盒、文具、氣體打火機(jī)、牙刷柄等。 AS的加工條件： AS加工溫度一般在 210～ 250℃ 為宜。該料較易吸濕，加工前需干燥一小時(shí)以上，其流動(dòng)性比 PS稍差一點(diǎn)，故注射壓力亦略高一些，模溫控制在 45～ 75℃ 較好。AS的加工條件AS的模具