由于塑胶原料具有重量轻、韧性好、成型易。成本低等优点,因此在现代工业和日用产品中,越来越多用塑胶原料代替玻璃,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,因此对塑胶原料的成份,注塑整个过程的工艺,设备,模具等,都要做出大量工作,以保证这些用于代替玻璃的塑胶原料,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胶原料有聚甲基丙烯酸甲酯(即俗称亚加力或有机玻璃,即:PMMA塑胶原料)、聚碳酸酯(PC塑胶原料)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET塑胶原料)、透明尼龙(PA塑胶原料)。丙烯睛一苯 乙烯共聚物(AS塑胶原料)、聚砜(PSF塑胶原料)等, 其中我们接触得最多的是PMMA塑胶原料、PC塑胶原料和PET塑胶原料,由于篇幅有限,下面就以这三种塑胶原料为例,讨论透明塑胶原料的特性和注塑工艺。
一、透明塑胶原料的性能 透明塑胶原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,耐热性要好,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,下面比较一下 PMMA塑胶原料、PC塑胶原料和PET塑胶原料的性能。
1:透明塑胶原料性能比较
材料 密度 抗拉强 缺口冲 透明度 变形温 允许 收缩率 耐磨性 抗化学性 (g/am2) 度(MPa) 击(J/m2) (%) 度 (℃) 含水量 PMMA 1.18 75 1200 92 95 0.04 0.5 差 良 PC 1.20 66 1900 90 137 0.02 0.6 中 良 PET 1.37 165 1030 86 120 0.03 2 良 优
注:(1)因品种繁多,这只是取平均值,实际不同品种数据有异。 (2)PET数据(机械方面)为经拉伸后的数据。 从以上数据可知PC塑胶原料是较理想的选择, 但基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PET塑胶原料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。 二、透明塑胶原料注塑过程中应注意的共同问题 透明塑胶原料由于透光率要高,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。 其次由于透明塑胶原料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量,往往要在较高温度、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。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塑胶原料料处理几方面,谈谈应注意的事项。 (一)塑胶原料的准备与干燥 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, 透明塑料的干燥工艺: 材料 干燥温度(℃) 干燥时间(h) 料层厚度(mm) 备注 PMMA 70~80 2~4 30~40 PC 120~130 <6 >30 采用热风循环干燥 PET 140~180 3~4 连续干燥加料装置为佳
(二)机筒、螺杆及其附件的清洁 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PMMA 塑胶原料在高温下 停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如 PC塑胶原料、PMMA塑胶原料等机筒温度都要降至 160℃以下。(料斗温度对于 PC塑胶原料应降至100℃以下) (三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计) 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。 a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大。 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塑胶原料产品一定不要有缺口。 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。
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