熱塑性塑料成型

熱塑性塑料品種每繁復(fù)，即使同一品種也由于樹脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工藝特性也有所不同。其他，為了改動原有品種的特性，常用共聚、交聯(lián)等各種化學(xué) 辦法在原有的樹脂結(jié)構(gòu)中導(dǎo)入需要百分比量的其它單體或高分子等，以改動原 有樹脂的結(jié)構(gòu)成為具有新的改善物性和加工性的改性產(chǎn)品。例如，ABS即為在聚苯乙烯分子 中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三單體后成為改性共聚物，可看作稱改性聚苯乙烯，具有比 聚苯乙烯優(yōu)異歸納功用，工藝特性。由于熱塑性塑料品種多、功用雜亂，即使同一類的塑料 也有僅供注塑用和擠出用之分，故本章節(jié)首要介紹各種注塑用的熱塑性塑料。

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縮短率

熱塑性塑料成型縮短的辦法及核算如前所述，影響熱塑性塑料成型縮短的要素如下：

　1.1塑料品種熱塑性塑料成型過程中由于還存在結(jié)晶化形起的體積改動，內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)， 凍結(jié)在塑件內(nèi)的剩下應(yīng)力大，分子取向性強(qiáng)等要素，因此與熱固性塑料比較則縮短率較大， 縮短率規(guī)劃寬、方向性明顯，其他成型后的縮短、退火或調(diào)濕處理后的縮短率一般也都比熱 固性塑料大。

　1.2塑件特性成型時熔融料與型腔外表觸摸外層當(dāng)即冷卻構(gòu)成低密度的固態(tài)外殼。由 于塑料的導(dǎo)熱性差，使塑件內(nèi)層緩慢冷卻而構(gòu)成縮短大的高密度固態(tài)層。所以壁厚、冷卻 慢、高密度層厚的則縮短大。其他，有無嵌件及嵌件布局、數(shù)量都直接影響料流方向，密 度散布及縮短阻力大小等，所以塑件的特性對縮短大小、方向性影響較大。

　1.3進(jìn)料口辦法、標(biāo)準(zhǔn)、散布這些要素直接影響料流方向、密度散布、保壓補(bǔ)縮作 用及成型時刻。直接進(jìn)料口、進(jìn)料口截面大（特別截面較厚的）則縮低矮但方向性大，進(jìn) 料口寬及長度短的則方向性小。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則縮短大。

　1.4成型條件模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、縮短大，特別對結(jié)晶料則因結(jié)晶 度高，體積改動大，故縮短更大。模溫散布與塑件表里冷卻及密度均勻性也有關(guān)，直接影 響到各部分縮短量大小及方向性。其他，堅(jiān)持壓力及時刻對縮短也影響較大，壓力大、時 間長的則縮低矮但方向性大。注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應(yīng)力小，脫模后彈性 回跳大，故縮短也可適量的減小，料溫高、縮短大，但方向性小。因此在成型時調(diào)整模溫、 壓力、注塑速度及冷卻時刻等諸要素也可恰當(dāng)改動塑件縮短狀況。

　　模具規(guī)劃時依據(jù)各種塑料的縮短規(guī)劃，塑件壁厚、形狀，進(jìn)料口辦法標(biāo)準(zhǔn)及散布 狀況，按閱歷招認(rèn)塑件各部位的縮短率，再來核算型腔標(biāo)準(zhǔn)。對高精度塑件及難以掌握收 縮率時，一般宜用如下辦法規(guī)劃模具：

①對塑件外徑取較小縮短率，內(nèi)徑取較大縮短率，以留有試模后修改的境地。

②試模招認(rèn)澆注體系辦法、標(biāo)準(zhǔn)及成型條件。

③要后處理的塑料成型機(jī)經(jīng)后處理招認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)改動狀況（丈量時有需要在脫模后24小時往后）。

④按實(shí)踐縮短狀況修改模具。

⑤再試模并可恰當(dāng)?shù)馗膭庸に嚄l件略微修改縮短值以滿意塑件要求。

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活動性

2.1熱塑性塑料活動性大小，一般可從分子量大小、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線活動長 度、表現(xiàn)粘度及活動比（流程長度/塑件壁厚）等一系列指數(shù)進(jìn)行剖析。分子量小，分子量 散布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺活動長度長、表現(xiàn)粘度小，活動比大的則流 動性就好，對同一品名的塑料有需要檢查其說明書判斷其活動性是否適用于注塑成型。

按模具規(guī)劃要求大致可將常用塑料的活動性分為三類：

①活動性好 尼龍、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纖維素、聚（4）甲基戍烯；

②活動性中等 聚苯乙烯系列樹脂（如ABS、AS）、有機(jī)玻璃、聚甲醛、聚苯醚；

③活動性差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

2.2 各種塑料的活動性也因各成型要素而變，首要影響的要素有如下幾點(diǎn)：

①溫度料溫高則活動性增大，但不同塑料也各有差異，聚苯乙烯（特別耐沖擊 型及MFR值較高的）、聚丙烯、尼龍、有機(jī)玻璃、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、聚碳酸酯、醋 酸纖維素等塑料的活動性隨溫度改動較大。對聚乙烯、聚甲醛、則溫度增減對其活動性影響 較小。所以前者在成型時宜調(diào)度溫度來操控活動性。

②壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，活動性也增大，特別是聚乙烯、聚 甲醛較為活絡(luò)，所以成型時宜調(diào)度注塑壓力來操控活動性。

③模具結(jié)構(gòu)澆注體系的辦法，標(biāo)準(zhǔn)，組織，冷卻體系規(guī)劃，熔融料活動阻力（如 型面光潔度，料道截面厚度，型腔形狀，排氣體系）等要素都直接影響到熔融料在型腔內(nèi)的 實(shí)踐活動性，凡促進(jìn)熔融料下降溫度，添加活動性阻力的則活動性就下降。　　

模具規(guī)劃時應(yīng)依據(jù)所用塑料的活動性，選用合理的結(jié)構(gòu)。成型時則也可操控料溫，模溫及注塑壓力、注塑速度等要?dú)v來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)度填充狀況以滿意成型需求。

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結(jié)晶性

熱塑性塑料按其冷凝時無出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可劃分為結(jié)晶型塑料與非結(jié)晶型（又稱無 定形）塑料兩大類。

所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀況到冷凝時，分子由獨(dú)立移動，徹底處于無次序 狀況，變成分子間斷安閑運(yùn)動，按略微固定的方位，并有一個使分子擺放成為正規(guī)劃型的 傾向的一種現(xiàn)象。

作為判別這兩類塑料的外觀標(biāo)準(zhǔn)可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結(jié)晶性 料為不透明或半透明（如聚甲醛等），無定形料為透明（如有機(jī)玻璃等）。但也有破例情 況，如聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。

在模具規(guī)劃及挑選注塑機(jī)時應(yīng)留心對結(jié)晶型塑料有下列要求及留心事項(xiàng)：

①料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化才華大的設(shè)備。

②冷卻回化時放出熱量大，要充分冷卻。

③熔融態(tài)與固態(tài)的比重差大，成型縮短大，易發(fā)作縮孔、氣孔。

④冷卻快，結(jié)晶度低，縮低矮，透明度高。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān)，壁厚則冷卻慢， 結(jié)晶度高，縮短大，物性好。所以結(jié)晶性料應(yīng)按要求有需要操控模溫。

⑤各向異性明顯，內(nèi)應(yīng)力大。脫模后未結(jié)晶化的分子有持續(xù)結(jié)晶化傾向，處于 能量不平衡狀況，易發(fā)作變形、翹曲。

⑥結(jié)晶化溫度規(guī)劃窄，易發(fā)作未熔粉末注入模具或堵塞進(jìn)料口。

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熱敏性塑料及易水解塑料

4.1熱敏性系指某些塑料對熱較為活絡(luò)，在高溫下受熱時刻較長或進(jìn)料口截面 過小，剪切作用大時，料溫增高易發(fā)作變色、降解，分化的傾向，具有這種特性的塑料稱 為熱敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，聚甲醛，聚三氟氯乙烯等。 熱敏性塑料在分化時發(fā)作單體、氣體、固體等副產(chǎn)物，特別是有的分化氣體對人體、設(shè)備、 模具都有影響、腐蝕作用或毒性。

因此，模具規(guī)劃、挑選注塑機(jī)及成型時都應(yīng)留心，應(yīng)選 用螺桿式注塑機(jī)，澆注體系截面宜大，模具和料筒應(yīng)鍍鉻，不得有死角滯料，有需要嚴(yán)峻控 制成型溫度、塑猜中參加穩(wěn)定劑，削弱其熱敏功用。

4.2有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，但在高溫、高壓下也會發(fā)作分化， 這種功用稱為易水解性，對此有需要預(yù)先加熱單調(diào)。

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應(yīng)力開裂及熔體分裂

5.1有的塑料對應(yīng)力活絡(luò)，成型時易發(fā)作內(nèi)應(yīng)力并質(zhì)脆易裂，塑件在外力作用下或 在溶劑作用下即發(fā)作開裂現(xiàn)象。為此，除了在材料內(nèi)參加添加劑跋涉開抗裂性外，對材料應(yīng) 留心單調(diào)，合理的挑選成型條件，以減少內(nèi)應(yīng)力和添加抗裂性。并應(yīng)挑選合理的塑件形狀， 不宜設(shè)置嵌件等辦法來盡量減少應(yīng)力會合。

模具規(guī)劃時應(yīng)增大脫模斜度，選用合理的進(jìn)料口及頂 出組織，成型時應(yīng)恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時刻，盡量避免塑件過于冷脆 時脫模，成型后塑件還宜進(jìn)行后處理跋涉抗開裂性，消除內(nèi)應(yīng)力并制止與溶劑觸摸。

5.2當(dāng)需要融熔體活動速率的聚合物熔體，在恒溫下經(jīng)過噴嘴孔時其流速超越某值后，熔 體外表發(fā)作明顯橫向裂紋稱為熔體分裂，有損塑件外觀及物性。故在選用熔體活動速率高的聚 合物等，應(yīng)增大噴嘴、澆道、進(jìn)料口截面，減少注塑速度，跋涉料溫。

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熱功用及冷卻速度

6.1各種塑料有不同比熱、熱傳導(dǎo)率、熱變形溫度等熱功用。比熱高的塑化時需求 熱量大，應(yīng)選用塑化才華大的注塑機(jī)。

熱變形溫度高塑料的冷卻時刻可短，脫模早，但脫模后 要避免冷卻變形。熱傳導(dǎo)率低的塑料冷卻速度慢（如離子聚合物等冷卻速度極慢），故有需要充分冷 卻，要加強(qiáng)模具冷卻作用。熱澆道模具適用于比熱低，熱傳導(dǎo)率高的塑料。比熱大、熱傳 導(dǎo)率低，熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型，有需要選用恰當(dāng)?shù)淖⑺軝C(jī)及加 強(qiáng)模具冷卻。

6.2各種塑料按其品種特性及塑件形狀，要求有需要堅(jiān)持恰當(dāng)?shù)睦鋮s速度。所以模具 有需要按成型要求設(shè)置加熱和冷卻體系，以堅(jiān)持需要模溫。當(dāng)料溫使模溫升高時應(yīng)予冷卻， 以避免塑件脫模后變形，縮短成型周期，下降結(jié)晶度。當(dāng)塑料余熱短少以使模具堅(jiān)持需要 溫度時，則模具應(yīng)設(shè)有加熱體系，使模具堅(jiān)持在需要溫度，以操控冷卻速度，確保活動性， 改善填充條件或用以操控塑件使其緩慢冷卻，避免厚壁塑件表里冷卻不勻及跋涉結(jié)晶度等。

對活動性好，成型面積大、料溫不勻的則按塑件成型狀況有時需加熱或冷卻替換運(yùn)用或局 部加熱與冷卻并用。為此模具應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的冷卻或加熱體系。

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吸濕性

塑猜中因有各種添加劑，使其對水分有不同的親疏程度，所以塑料大致可分為 吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種，猜中含水量有需要操控在容許規(guī)劃內(nèi)，不 然在高溫、高壓下水分變成氣體或發(fā)作水解作用，使樹脂起泡、活動性下降、外觀及力學(xué) 功用不良。所以吸濕性塑料有需要按要求選用恰當(dāng)?shù)募訜徂k法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)熱，在運(yùn)用時還 需用紅外線輻照以避免再吸濕。