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    常用工程塑料的物理性能和加工工藝(下)

      發布時間:2016/2/26 13:35:47    點擊:103    此文由 鋼襯塑儲罐 塑料儲罐:www.kellyfrankson.com提供 編輯:偉龍

    常用工程塑料的物理性能和加工工藝(下)

    十三、PVC (聚氯乙烯)

    1PVC的性能:

    PVC是無定型塑料,熱穩定性差,易受熱分解(熔化溫度參數不當將導致材料分解的問題)。PVC難燃燒(阻燃性好),粘度高、流動性差、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。PVC種類很多,分為軟質、半硬質及硬質PVC,密度為1.1-1.3g/cm3(比水重),收縮率大(1.5-2.5%),收縮率相當低,一般為0.2~0.6% ,PVC產品表面光澤性差,(美國最近研究出一處透明硬質PVC可與PC媲美)。PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。

    2PVC的工藝特點:

    PVC加工溫度范圍窄(160-185℃),加工較困難,工藝要求高,加工時一般情況下可不用干燥(若需干燥,在60-70℃下進行)。模溫較低(20-50℃)。PVC加工時易產生氣紋、黑紋等,一定要嚴格控制好加工溫度(加工溫度185~205℃),注射壓力可大到1500bar,保壓壓力可大到1000bar,為避免材料降解,一般要用相當地的注射速度,螺桿轉速應低些(50%以下),殘量要少,背壓不能過高。模具排氣要好。PVC料在高溫炮筒中停留時間不能超過15分鐘。較PVC宜用大水品進膠,采用“中壓、慢速、低溫”的條件來成型加工較好。較PVC產品易粘前模,開模速度(第一段)不宜過快,水口在流道冷料穴處做成拉扣式較好,啤PVC料停機前需及時用PS水口料(或PE料)清洗炮筒,防止PVC分解產生Hd,腐蝕螺桿、炮筒內壁。所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm。

    3.典型應用范圍:

    供水管道,家用管道,房屋墻板,商用機器殼體,電子產品包裝,醫療器械,食品包裝等。

    作者: tony8072shz發布日期: 2006-09-16

    十四、PPO(聚苯醚)

    1PPO的性能

    聚苯醚是聚2,6—二甲基-1,4—苯醚,又稱聚苯撐氧,英文名Polyphenylene oxiole(簡稱PPO),改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚,簡稱MPPO。

    PPONORLY)是一種綜合性能極佳的工程塑料,硬度比PA、POM、PC高,機械強度高、剛性好、耐熱性好(熱變形溫度為126℃)、尺寸穩定性高(縮水率為0.6%),吸水率低(小于0.1%)。缺點是對紫外線不穩定,價格高、用量少。PPO 無毒、透明、相對密度小,具有優良的機械強度、耐應力松馳、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性。在很寬溫度、頻變范圍內電性能好,不水解、成型收縮率小,難燃有自熄性,耐無機酸、堿、耐芳香烴、鹵代烴、油類等性能差,易溶脹或應力開裂,主要缺點是熔融流動性差,加工成型困難,實際應用大部分為MPPOPPO共混物或合金),如用PS改性PPO,可大大改善加工性能,改進耐應力開裂性和沖擊性能,降低成本,只是耐熱性和光澤略有降低。改性聚合物有 PS(包括HIPS)、PA、PTFE、PBT、PPS和各種彈性體,聚硅氧烷,PS改性PPO石蠟,產品最大,MPPO是用量最大的通用工程塑料合金品種。比較大的MPPO品種有PPO/PS、PPO/PA/彈性體和PPO/PBT彈性體合金。

    2PPO的工藝特點:

    PPO的熔體粘度高、流動性差、加工條件高。加工前,需在100-120℃的溫度下干燥1-2小時,成型溫度為270-320℃,模溫控制在75-95℃為宜,需在“高溫、高壓、高速”的條件下成型加工。此塑料啤塑生產過程中水口前方易產生噴射流紋(蛇紋),水口流道以較大為佳。

    對于標準模塑制品,最小厚度范圍從0.0600.125英寸而對于結構泡沫件,最小厚度范圍從0.1250.250英寸,其可燃性范圍是從UL94 HB V-O。

    3.典型應用范圍:

     PPOMPPO 可以采用注塑、擠出、吹塑、模壓、發泡和電鍍、真空鍍膜、印刷機加工等各種加工方法,因熔體粘度大,加工溫度較高。

      PPOMPPO 主要用于電子電器、汽車、家用電器、辦公室設備和工業機械等方面,利用MPPO耐熱性、耐沖擊性、尺寸穩定性、耐擦傷、耐剝落;可涂性和電氣性能:用于做汽車儀表板、散熱器格子、揚聲器格柵、控制臺、保險盒、繼電器箱、連接器、輪罩;電子電器工業上廣泛用于制造連接器、線圈繞線軸、開關繼電器、調諧設備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。家用電器上用于電視機、攝影機、錄象帶、錄音機、空調機、加溫器、電飯煲等零部件??勺鲝陀C、計算機系統,打印機、傳真機等外裝件和組件。另外可做照相機、計時器、水泵、鼓風機的外殼和零部件、無聲齒輪、管道、閥體、外科手術器具、消毒器等醫療器具零部件。大型吹塑成型可做汽車大型部件如阻流板、保險杠、低發泡成型適宜制作高剛性、尺寸穩定性、優良吸音性、內部結構復雜的大型制品,如各種機器外殼、底座、內部支架、設計自由度大,制品輕量化。

    十五、PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯??

    1PBT的性能:

    PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一,它是半結晶材料,有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性, PBT吸濕特性很弱。非增強型PBT的張力強度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。PBT的;結晶很迅速,這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(225%℃)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉換溫度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之間。

    由于PBT的結晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時間一般也較低。

    2PBT的工藝特點:

    干燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120C,6~8小時,或者150℃,2~4小時。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥,建議條件為150℃,2.5小時。加工溫度225~275℃,建議溫度250℃。對于未增強型的材料模具溫度為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。注射壓力中等(最大到1500bar),注射速度應使用盡可能快的注射速度(因為PBT的凝固很快)。流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞(經驗公式:流道直徑=塑件厚度+1.5mm)??梢允褂酶鞣N型式的澆口。也可以使用熱流道,但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應該在0.8~1.0*t之間,這里 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議最小直徑為0.75mm。

    3.典型應用范圍:

    家用器具(食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發干燥機殼體、咖啡器皿等),電器元件(開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等),汽車工業(散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等

    收縮率:

    塑件自模具中取出冷卻到室溫后,發生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮,而且還與各成形因素有關,所以成形后塑件的收縮應稱為成形收縮。

      1.成形收縮的形式成形收縮主要表現在下列幾方面:

     ?。?/span>1)塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮,塑件脫模時的彈性恢復、塑性變形等原因導致塑件脫模冷卻到室溫后其尺寸縮小,為此型腔設計時必須考慮予以補償。

     ?。?/span>2)收縮方向性成形時分子按方向排列,使塑件呈現各向異性,沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強度高,與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小、強度低。另外,成形時由于塑件各部位密度及填料分布不勻,故使收縮也不勻。產生收縮差使塑件易發生翹曲、變形、裂紋,尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。因此,模具設計時應考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。

    3)后收縮塑件成形時,由于受成形壓力、剪切應力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響,引起一系列應力的作用,在粘流態時不能全部消失,故塑件在應力狀態下成形時存在殘余應力。當脫模后由于應力趨向平衡及貯存條件的影響,使殘余應力發生變化而使塑件發生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時內變化最大,24小時后基本定型,但最后穩定要經3060天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大,擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。

    4)后處理收縮有時塑件按性能及工藝要求,成形后需進行熱處理,處理后也會導致塑件尺寸發生變化。故模具設計時對高精度塑件則應考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補償。

     2.收縮率計算塑件成形收縮可用收縮率來表示,如公式(1-1)及公式(1-2)所示。

         Q=a-b/b×100 (1-1)

          Q=c-b/b×100 1-2

          式中:Q實—實際收縮率(%);

             Q計—計算收縮率(%);

              a —塑件在成形溫度時單向尺寸(毫米);

              b —塑件在室溫下單向尺寸(毫米);

              c —模具在室溫下單向尺寸(毫米)。

    實際收縮率為表示塑件實際所發生的收縮,因其值與計算收縮相差很小,所以模具設計時以Q計為設計參數來計算型腔及型芯尺寸。

     3.影響收縮率變化的因素在實際成形時不僅不同品種塑料其收縮率各不相同,而且不同批的同品種塑料或同一塑件的不同部位其收縮值也經常不同,影響收縮率變化的主要因素有如下幾個方面。

    1)塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍,同種類塑料由于填料、分子量及配比等不同,則其收縮率及各向異性也不同。

    ?。?/span>2)塑件特性塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件,嵌件數量及布局對收縮率大小也有很大影響。

    3)模具結構模具的分型面及加壓方向,澆注系統的形式,布局及尺寸對收縮率及方向性影響也較大,尤其在擠塑及注射成形時更為明顯。

    ?。?/span>4)成形工藝擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大,方向性明顯。預熱情況、成形溫度、成形壓力、保持時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及方向性都有影響。

     如上所述模具設計時應根據各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍,并按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分型面及加壓成形方向、模具結構及進料口形式尺寸和位置、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值。對擠塑或注射成形時,則常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點選取不同的收縮率。

    另外,成形收縮還受到各成形因素的影響,但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸。所以成形時調整各項成形條件也能夠適當地改變塑件的收縮情況。

    PEI工藝條件:

    干燥處理:PEI具有吸濕特性并可導致材料降解。要求濕度值應小于0.02%。建議干燥條件為150C、4小時的干燥處理。

    熔化溫度:普通類型材料為340~400C;增強類型材料為340~415C。

    模具溫度:107~175C,建議模具溫度為140C。

    注射壓力:700~1500bar。

    注射速度:使用盡可能高的注射速度。

    化學和物理特性:

    PEI具有很強的高溫穩定性,既使是非增強型的PEI,仍具有很好的韌性和強度。因此利用PEI優越的熱穩定性可用來制作高溫耐熱器件。PEI還有良好的阻燃性、抗化學反應以及電絕緣特性。

    玻璃化轉化溫度很高,達215C。PEI還具有很低的收縮率及良好的等方向機械特性。

    Tags:工程 塑料

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