常用塑料主要性能及注射成型工艺要点0409Word文档格式.docx
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常用塑料主要性能及注射成型工艺要点0409Word文档格式.docx
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HIPS+GPPS→混和啤塑,调整比例使塑料具有足够强度及良好表观质量.
@常用原料举例:
HIPSSTYRON470,475U
(DOWChemical
Co.,Ltd)
Dolyrex
PH-66
(台湾奇美实业公司)
HIPSHI-425
(NIWONCo.,Ltd。
KOREA)
AS(SAN)–大力胶.丙烯晴-苯乙烯共聚物
高透明`高光泽`耐冲击性优于GPPS;
不耐动态疲劳,但耐应力开裂远胜GPPS.
@主要工艺要点:
需进行预干燥,80℃2小时;
温度控制:
注射成型温度180-270℃,模具温度65-75℃.
玻璃纤维强化SAN-GF30,需进行预干燥,80℃2小时,温度控制:
注射成型温度200-260℃,模具温度60-80℃,成型收缩率0.1~0.2%
AS767/STYLONGR601
(旭DOW。
日本)
BDS(K-ResinK树脂)–料。
丁二烯-笨乙烯共聚物
透明且具有较高的冲击强度及韧性;
K料分KR-01%KR-03,KR-03冲击性优于KR-01;
啤塑参数:
注射料筒温度:
200-250℃,注射压力:
40-70Mpa,模具温度:
40-60℃.
根据需要,K料可以和聚苯乙烯及其改性物(包括ABS)任何比例混炼.
KR-01,KR-03
(美国菲利浦石油化学公司)
ABS&
MBS
1.
ABS–超不碎胶.丙烯睛-丁二桸-苯乙烯共聚物
ABS可以看作是PB(聚丁二烯)`BS(丁苯橡胶)`PBA(丁睛橡胶)分散于AS(丙烯睛-苯乙烯的共聚物)或PS(聚苯乙烯)中的一种多组份聚合物.三种组份的作用:
A(丙烯睛)---占20-30%,使胶件表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性
B(丁二烯)---占25-30%,加强柔顺性,保持材料弹性及耐冲击强度
C(苯乙烯)---占40-50%,保持良好成型性(流动性,着色性)及保持材料刚性.
由于B的作用,ABS较GPPS抗冲击强度高得多;
收缩率较小(0.4-0.7%),尺寸稳定;
具有良好电镀性能,也是所有塑料中电镀性能最好的.
a)
吸湿性较大,必须干燥,干燥条件85℃,3hrs以上(如要求胶件表面光泽,
更需长时间干燥);
温度参数:
料温180-260℃(一般不宜超过250℃,因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低),模温40-80℃正常,若要求外观光亮则模温取较高.
注射压力一般取70-100Mpa,保压取第一压的30-60%,注射速度取中`低速.
模具入水采用细水口及热水口.一般设计细水口为0.8-1.2mm.
ABS+PC→提高ABS耐热性和抗冲击强度;
(充电器﹑手机的外壳)
ABS+PVC→提高ABS的韧性`耐热性及抗老化能力.
ABS
POLYLAC747757
LUSTRANABS248
(Monsanto
Company
USA)
LGHI-121H
(LGChemical
Ltd
KOREA)
Cycolac
ABS
1008
1002
(General
electrical
U.S.A)
DENKA
GR-2000
(日本电气化学工业)
JSR
12
(日本合成橡胶公司)
STYLACABS191
(旭道。
MBS---透明ABDS.甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物
透明且具备ABS性能,其原理为:
M+BS→MBS(透明),M使材料折光率降
低,S使材料折光率增大,故加入后两者折光率趋于一致成为透明.
@注塑主要工艺:
(同ABS,需注意混点`气泡影响外观.)
TorayABS920
(日本东丽株式会社)
PVC(聚氯乙烯)-(CH2-CH2)-
|CH3
一般以为含15%以下增塑剂的PVC称为硬PVC,而含15%以上增塑剂的PVC称为软PVC,玩具所用PVC多为软PVC,35~90度
非结晶性塑料,透明,着色容易:
材料中增塑剂含量决定软硬程度(一般在55-90度)及力学性能.
原料必须干燥(氯乙烯极性分子易吸水),干燥温度85℃左右,时间2小时以上;
材料的成型温度接近分解温度,故须控制尽可能用较低的温度注射,同时亦应尽可能缩短啤塑周期,以减少熔料在料筒内的滞留时间;
料温参数:
前160-170℃,中160-165℃,后140-150℃.由于PVC本身耐热
性差,料在料筒内长时间受热,会降解析出氯化氢(HCL)使胶件变黄甚至产生
黑点,并且氯化氢对模腔有腐蚀作用,所以要经常清洗模腔及机头死角位;
流动性很差,故注塑模的浇口`流道尽可能粗`短`厚且制件壁厚应在1.5mm以上,以减少压力损失使料流尽快充满型腔,总之宜采用高压底温(注射压力200Mpa以上,背压取0.5-1.5Mpa,保压取注压力的20-30%);
模具温度尽可能低(通常运冻水,控制模温在30-45℃),以缩短成型周期以及减小胶件出模后变形,必要时借助定型模`缩水模来较正控制变形;
水口料:
清洁良好的水口料可百分之百回用;
关机:
早10啤前关电掣,停机后用PE过机.
用于唱片,瓶子,人造皮,地板材料,薄板,胶膜,热索套馆,鞋子,线材,给排水管(UPVC),摥胶.
PVC+EVA→提高冲击强度(长效增塑作用);
PVC+ABS→增加韧性,提高冲击强度.
NYLON(PA)----------(尼龙。
聚
胺)
常见尼龙为脂肪族尼龙如PA6`PA66,`PA1010….最常用的PA66(聚己二
己二胺),在尼龙材料中结构最强,PA6(聚己内
胺)具有最佳的加工性能.
结晶度高,机械强度优异(因为高分子链含有强极性
胺基(NHCO),链之间形成氢键);
冲击强度高(高过ABS`POM但比PC低),冲击强度随温度`湿度增加而颢着增加(吸水后其它强度如拉升强度,硬度,刚度会有下降);
表面硬度大,耐磨性,自滑性卓越,适于做齿轮`轴承类传动零(自滑性原理:
PA分子结晶中具有容易滑移的面层结构);
热变形温度低,吸湿性大,尺寸稳定性差.
原料需充分干燥,温度80-90℃,时间四小时以上;
熔料粘度底,流动性极好,啤件易出披锋,故压力取低一般为60-90Mpa,保压取相同压力(加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压);
料温控制:
过高的料温易使胶件出现色变`质脆及银丝,而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆.料筒温度220-280℃(纤维偏高),不宜超过
300℃,(注:
PA6熔点温度210-215℃,PA66熔点温度255-265℃);
收缩率(0.8-1.4%),使啤件呈现出尺寸的不稳定(收缩率随料温变化而波动);
一般控制左20-90℃,模温直接影响尼龙结晶情况及性能表现
模温高------结晶度大,刚性,硬度,耐磨性提高
模温低------柔韧性好,伸长率高,收缩性小;
注射速度:
高速注射,因为尼龙料熔点(凝点)高,只有高速注射才能使顺利充模,对薄壁,细长件更是如此:
;
***需要同时留意披锋产生及排气不良引致的外观问题.
模具方面:
工模一般不开排气位,水口设计形式不限;
退火/调试处理:
可进行二次结晶,使结晶度增大;
故刚性提高,改善内应力分布使不易变形,且使尺寸稳定.
可行方法:
用100℃沸水煮1-16小时,视具体情况可考虑加入适量醋酸盐使沸点上升到120℃左右以增加效果.
Zytel101,109,408…….
属PA66(DuPontCompanyUSA);
NYLON1013B,1013NB……属PA6(UBE宇部兴产株式会社。
PC--------防弹玻璃胶。
聚碳酸脂
价格最贵120元/斤
高透明度(接近PMMA),非结晶体,耐热性优异;
成型收缩率小(0.5-0.7%),高度的尺寸稳定性,胶件精度高;
冲击强度高居热塑料之冠,蠕变小,刚硬而有韧性;
耐疲劳强度差,耐磨性不好,对缺口敏感,而应力开裂性差.
高温下PC对微量水份即敏感,必须充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下,干燥条件:
100-120℃,时间12小时以上;
PC对温度很敏感,熔体粘度随温度升高而明显下降.料筒温度:
250-320℃,(不超过350℃),适当提高后料筒温度对塑化有利;
85-120℃,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力,
***模温高虽然降低了内应力,但过高会易粘模,且使成型周期长;
流动性差,需用高压注射,但需顾及胶件残留大的内应力(可能导至开裂),注射速度:
壁厚取中速,壁薄取高速;
必要时内应力退火:
烘炉温度125-135℃,时间2Hrs,自然冷却到常温;
模具方面要求较高;
***设计尽可能粗而短`弯曲位少的流道,用圆形截面分流道及流道研磨
抛光等为使降低熔料的流动阻力;
***注射浇口可采用任何形式的浇口,但入水位直径不小于1.5mm;
***材料硬,易损伤模具,型腔`型芯经淬火处理或镀硬(Cr).
啤塑后处理:
用PE料过机.
PC料分子键长,阻碍大分子流动时取向和结晶,而在外力强.
PC+ABS→随着ABS的增加,加工性能得到改善,成型温度有所下降,流动
性变好,内应力有改善,但机械强度随之下降;
PC+POM→可直接任何比例混和,其中比例在PC:
POM=50-70:
50-30在很大
程度上保持了PC优良的机械性能,而且应力开裂能力显著提
高;
PC+PE→目的是降低熔`粘度,提高流动性,也可使PC的冲击强度`拉伸强
度`断裂强度得到一定程度改善;
PC+PMMA→可使胶件呈现珠光效果.
Panlite
PC1250Y
(帝人化成株式会社。
Saicoroy
PC800
(宇部。
POM------赛钢。
聚甲荃
高结晶,乳白色料粒,很高刚性和硬度;
耐磨性及自润滑性仅次于尼龙(但价格比尼龙便宜),并具有较好韧性,温度`湿度对其性能影响不大;
耐反复冲击性好过PC及ABS;
耐疲劳性是所有塑料中最好的.
结晶性塑料,原料一般不干燥或短时间干燥(100℃,1-2Hrs);
流动性中等,注射速度宜用中`高速;
料温:
170-220℃,注意料温不可太高,240℃以上会分解出甲醛单
体(熔料颜色变暗),使胶件性能变差及腐蚀模腔
模温:
80-100℃,控制运热油;
压力参数:
注射压力100Mpa,背压0.5Mpa,正常啤压宜采用较高的注射压力,
因流体流动性对剪切速率敏感,不宜单靠提高料温来提高流动性,
否则有害无益;
赛钢收缩率很大(2-2.5%),须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象.
***POM具高弹性材料,浅的侧凹可以强行出模,
***注射浇口宜采用大入水口流道整段大粗为佳.
POM+PUR(聚氨脂)→「超韧POM」,冲击强度可提高几十倍.
均聚甲醛:
Delrin
100,100ST,500
(DUPONTCompanyUSA)
共聚甲醛:
CelconM90……
(Celanese
PP--------百折胶。
聚丙烯
质轻,可浮于水中;
高结晶度,耐磨性好,优于HIPS,高温冲击性好,硬度低于ABS;
HIPS;
突出的延伸性和抗疲劳性能.
@注塑工艺要点;
加工前一般不需干燥;
染色性较差,色粉在料中扩散不够均匀(一般需加入扩散油/白磺油),大胶件尤明显;
成型收缩率大(1.2-1.9%),尺寸不稳定,胶件易变形缩水,采用提高注射压力及注射速度,减少层间剪切力使成型收缩率降低;
流动性很好,注射压力大时易出现披锋且有方向性强的缺陷,注射压力一般为:
50-80Mpa,(太小压力会缩水明显),保压压力取注射压力的80%左右,宜取较长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证胶件尺寸`变形程度;
PP冷却速度快,宜快速注射,适当加深排气槽来改善排气不良;
成型温度料温较宽,因PP高结晶,所以料温需要较高.
前料筒200-240℃,中料筒170-220℃,后料筒160-1900℃,实际上为减少披锋,缩水等缺陷,往往取偏下限料温;
一般40-60℃,模温太低(<40℃),胶件表面光泽差,甚至无光泽,模
温太高(>90℃),则易发生翘曲变形`缩水等;
「气泡」问题:
高结晶的PP高分子在熔点附近其容积会发生很大变化,冷却时收缩及结晶化导致胶件内部产生「气泡」甚至局部空心(这会影响制件机械强度),所以调节啤塑参数要有利于补缩.
低温下表现脆性,对缺口敏感,产品设计时避免尖角.壁厚件所需模温较薄壁件低.
PP+EVA(10%)→改善加工性,帮助提高冲击强度;
PP+LDPE(10%)→提高流动性及耐冲击性;
PP+橡胶→提高耐冲击性.
COSMOPLENEPPAV161
(ThePolyolefinCompanySingaporePteLtd)
PPBJ500
(三星综合学。
韩国)
Carlona6100
(Shell
ChemicalsUK-Limited)
MITSUBISHIPPBC3B
(三菱化学株式会社。
PE(LDPE&
HDPE)--聚乙烯POLYETHYLENE
***LDPE------花料。
低密度软聚乙烯
-(CH2-CH2)-
分子量较低,分子链有支链,结晶度较低(55-60%),故密度小,质地柔软,透明性较HDPE好;
耐冲击`耐低温性极好,但耐热性及硬度都低.
***HDPE------孖力士。
高密度硬聚乙烯***
HDPE结晶度为85-90%,远高于LDPE,这决定了它具有较高的机械强度.
结晶性原料,吸湿性小,可不必干燥;
流动性好,流动性对压力敏感;
收缩率大易变形,翘曲,必须控制模温,保持冷却均匀;
成型工艺参数:
***LDPE:
成型温度180-240℃,模温35-65℃,注射压力30-90Mpa;
***HDPE:
成型温度180-250℃,模温50-70注射压力90-100Mpa;
啤塑PE一般不需高压,保压取第一压的30-60%;
对有侧凹位的件,一般都可以强行脱模.
@共混改性塑性:
PE+EVA→改善环境应力开裂,但机械强度有所下降;
PE+PP→提高塑料硬度;
PE+PE→不同密度混熔以调节柔软性和硬度;
PE+PB(顺丁二烯)→提高其回弹性.
UCALPE
(UnionCarbide
ASIALtd。
JAPAN联合碳化物亚洲公司)
LDPE-F401-1
(ThePolyolefin
SingaporePteLtd)
DAELIMPOLYLDPE25A
(DealimIndustrialCo;
Ltd。
LDPELF542
(三菱化学株式会式。
PMMA--------亚加力。
聚甲基丙烯酸甲脂
最优秀的透明度(仅GPPS可与之相比)及良好的导旋光性;
常温下较高的机械强度;
表面硬度较低,易擦花,故包装要求很高.
原料必须经过严格干燥,干燥条件:
95-100℃,时间6Hrs以上,料斗应持续保温以免回潮;
流动性稍差,宜高压成型(80-10Mpa),宜适当增加注射时间及足够保压压力(注射压力的80%)补缩;
注塑速度不能太快以免气泡明显,但速度太慢会使熔合线变粗;
料温`模温需取高,以提高流动性,减少内应力,改善透明性及机械强度.料温参数:
200-230℃,中215-235℃,后140-160℃;
模温:
30-70℃;
i.入水口要采用大水口,够阔够大;
模腔`流道表面应光滑,对料流阻力小;
出模斜度要足够大以使出模顺利;
考虑排气,防止出现气泡,银纹(温度太高影响)`熔接痕等.
PMMA极易出现啤塑黑点,请从以下方面控制:
保证原料洁净(尤其是翻用的水口料);
定期清洁模具;
机台清洁(清洁料筒前端,螺杆及喷咀等).
PMMA+PC→可获得珠光色泽,能代替潻加有毒的(Cd)类无机物制成珠光
塑料.
PMMA372#.373#
(国内生产)
Lueite
(DuPontCo.,Ltd。
USA)
Acry-aie
(Fudow
ChemicalCo。
JAPAN)
EVA------橡皮胶。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
其柔软性`抗冲击性`强韧性`耐应力开裂及透明性均优于PE;
VA(醋酸乙烯脂)含量越少材料性质越趋于PE,VA含量越高,材料性质越近于橡胶.
原料不必干燥,直接生产加工性能良好;
工艺参数:
料筒温度120-180℃,模温20-40℃,注射压力60Mpa左右(不同型号EVA会有变化).
EVA
(DUPONTUSA)
***************************************************
本部分所附资料:
资料(3)----------《塑料鉴别图》
资料(4)----------《注塑问题改善导引》
塑料成形性能
塑料是以高分子量合成树脂为主要成分,在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
塑料按受热后表面的性能,可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。
前者的特点是在一定温度下,经一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反应而硬化。
硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化,如果温度过高则就分解。
后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成固体,且过程可多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
塑料都以合成树脂为基本原料,并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。
因此,不同品种牌号的塑料,由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同,则其使用及工艺特性也各不相同。
为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。
第一节热固性塑料
常用热固性塑料有酚醛(电木粉)、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。
主要用于压塑、挤塑、注射成形。
硅酮、环氧树脂等塑料,目前主要作为低压挤塑封装电子组件及浇注成形等用。
(一)收缩率
塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。
由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩,而且还与各成形因素有关,所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。
1.成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面:
(1)塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩,塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小,为此型腔设计
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- 常用 塑料 主要性能 注射 成型 工艺 要点 0409