PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好,也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性橡胶,具有高效率、绝缘性好、吸水率低、热变形温度高、密度小、结晶度高等特性。改性填充物一般有玻璃纤维、矿物填料、热塑性塑料等。
不同种类的PP其流动性变化较大,一般使用的PP流动速度介于ABS与PC之间。
纯PP是半透明的象牙黄色,可以染成各种形状。PP的染色在通常注塑机上只能用色母料。在一些机器上有完善混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。户外使用的用品,一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比重不要达到15%,否则会导致效率降低和分解变色。PP注塑加工前通常不需非常的干燥处理。
对注塑机的采用没有特殊规定。由于PP具有高结晶性。需采取注射压力较高及可多段控制的手机注塑机。锁模力通常按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。
模具温度50-90摄氏度,对于长度要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5摄氏度以上,流道直径4-7mm,针形浇口长度1-1.5mm,直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好,约为0.7mm,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯降低。模具需要有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要防止收缩痕,就要用大而圆的注口及花纹流道,加强筋的宽度要小(比如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的产品,厚度不能达到3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
PP的温度为160-175摄氏度,分解温度为350摄氏度,但在注射加工时浓度设定不能达到275摄氏度,熔融段水温最好在240摄氏度。
为避免内应力及变形,应选用高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(出现气泡、气纹)。如刻有圆形的表层出现由浇口扩散的疏密相间黑色,则要用低速注射和较高模温。
可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适度调高。
采用较高注射压力(1500-)和保压压力(约为注射压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。
为避免后结晶形成的收缩变形,制品通常需经冷水浸泡处理。
2.聚乙烯(PE)注塑成型工艺
PE为结晶性原料,吸湿性极小,不少于0.01%,因此在加工前无需进行干燥处理。PE分子联链柔性好,键间作用力小,熔体黏度低,流动性极好,因此成型时无需太高压力能够成形出薄壁长流程制品。PE的收缩率范围大,收缩值大,方向性显著,LDPE收缩率为1.22%左右,HDPE收缩率在1.5%左右。因此易于变形开裂,模具冷却条件对收缩率的制约很大,故需要控制好模具温度,保持冷却均匀、稳定。
PE的结晶能力高,模具的浓度对塑件的结晶状态有很较大的影响。模温高,熔体冷却慢,塑件结晶度高,强度也就高。
PE的温度不高,但比热容较大,因此塑化时仍必须消耗较多的热量,故规定塑化装置要有较大的加温功率,以便提升制造精度。PE的软化温度范围较小,且熔体易氧化,因此在成形加工中应尽可能导致熔体与氧出现接触,以免增加塑件质量。
PE制件质地较软,且易脱模,因此当塑件有浅侧凹槽时可以强力脱模。PE熔体的非牛顿性不显著,剪切速度的改变对浓度的妨碍较小,PE熔体黏度受频率的制约也较小。PE熔体的冷却速率较慢,因此需要充分冷却。模具必须有较多的冷却系统。
若PE熔体在注射时采取直接进料口进料,应减少应力和形成收缩不均匀及方向性显著的减小变形,因此应留意选择进料口参数。PE的成型温度较宽,在流动状况下,温度的少许波动对注塑成型没有制约。PE的热稳定性较差,一般在300度以下无显著的分解现象,对品质没什么影响。
PE的主要成型条件
料筒温度:料筒温度主要是与PE的硬度高低和基体流动速度大小有关,另外还与注塑机的类别和性能,一级塑件的形状有关。由于PE为结晶型聚合物,在熔化时孔隙要吸收一定热量,因此料筒温度应低于它的硬度10度。度于LDPE来说,料筒温度控制在140-200摄氏度,HDPE的料筒温度控制在220摄氏度,料筒后部取最小值,前端取最大值。
模具温度:模温对塑件的结晶状态有较大影响,模温高,熔体结晶度高,强度高,但收缩率也会减少。通常LDPE的模具温度控制在30摄氏度-45摄氏度,而HDPE的温度相应再高10-20摄氏度。
注塑压力:提高注塑压力有促使熔料的充模,由于PE的流动性很高,因此除薄壁细长制品外,应该精良选择较低的注射压力,一般注射压力为50-。形状简单。壁后较大的塑件,注射压力可以低些,反之则高。
3.聚氯乙烯(PVC)注塑工艺
典型应用范围:供水水管,家用管道,房屋墙板,商用机器外壳,电子产品包装,医疗器具,食品包装等。
化学和数学特点:PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中一直加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其他添加剂。PVC材料具备不易燃性、高效率、耐气侯变化性或者优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它无法被浓氧化酸如浓盐酸、浓硫酸所腐蚀以及也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个特别重要的工艺参数,如果此参数不当将造成材料分解的弊端。PVC的流动特征非常差,其工艺范围很窄。
特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这些材料一般要加入润滑剂提高流动特征),因此一般使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收缩率非常低,一般为0.2~0.6%。
注塑模工艺条件:
4.聚苯乙烯(PS)注塑工艺
典型应用范围:产品包装、家庭电器(厨具、托盘等)、电气(透明容器、光源光谱器、绝缘薄膜等)。
化学和数学特点:大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有相当好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特征、电绝缘特性及其很微小的吸湿倾向。它无法抵御水、稀释的无机酸,但无法被强氧化酸如浓硝酸所腐蚀塑料包装材料成型及应用技术,并且无法在一些有机溶剂中膨胀变形。典型的收缩率在0.4~0.7%之间。
注塑模工艺条件:
5.ABS注塑工艺
典型应用范围:汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱塑料包装材料成型及应用技术,大效率工具(头发干燥机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机手柄,娱乐用汽车如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
化学和生物机理:ABS是由氢氟酸、丁二烯和苯乙炔三种生物单体合成。每种单体都带有不同特征:丙烯腈有高效率、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光泽度及高效率。从形态上看,ABS是非结晶性材料。
三中单体的聚合形成了具备两相的三元共聚物,一个是苯乙烷-丁二烯的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特点主要取决于三种单体的比重及其两相中的分子结构。这就可以在产品设计上带有巨大的灵活性,并且因而形成了市场上百种不同质量的ABS材料。这些不同质量的材料提供了不同的特点,例如从中直到高等的抗冲击性,从低到高的光泽度和低温扭曲特性等。
ABS材料具备强大的易加工性,外观特征,低蠕变性和出色的尺寸稳定性或者很大的抗冲击韧性。
注塑模工艺条件: