浅谈热塑性塑料成型

热塑性塑料成型

热塑性塑料品种每繁复，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工艺特性也有所不同。其他，为了改动原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学 办法在原有的树脂结构中导入需要百分比量的其它单体或高分子等，以改动原 有树脂的结构成为具有新的改善物性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在聚苯乙烯分子 中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比 聚苯乙烯优异归纳功用，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、功用杂乱，即使同一类的塑料 也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节首要介绍各种注塑用的热塑性塑料。

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缩短率

热塑性塑料成型缩短的办法及核算如前所述，影响热塑性塑料成型缩短的要素如下：

　1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积改动，内应力强， 冻结在塑件内的剩下应力大，分子取向性强等要素，因此与热固性塑料比较则缩短率较大， 缩短率规划宽、方向性明显，其他成型后的缩短、退火或调湿处理后的缩短率一般也都比热 固性塑料大。

　1.2塑件特性成型时熔融料与型腔外表触摸外层当即冷却构成低密度的固态外壳。由 于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而构成缩短大的高密度固态层。所以壁厚、冷却 慢、高密度层厚的则缩短大。其他，有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密 度散布及缩短阻力大小等，所以塑件的特性对缩短大小、方向性影响较大。

　1.3进料口办法、标准、散布这些要素直接影响料流方向、密度散布、保压补缩作 用及成型时刻。直接进料口、进料口截面大（特别截面较厚的）则缩低矮但方向性大，进 料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则缩短大。

　1.4成型条件模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、缩短大，特别对结晶料则因结晶 度高，体积改动大，故缩短更大。模温散布与塑件表里冷却及密度均匀性也有关，直接影 响到各部分缩短量大小及方向性。其他，坚持压力及时刻对缩短也影响较大，压力大、时 间长的则缩低矮但方向性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层间剪切应力小，脱模后弹性 回跳大，故缩短也可适量的减小，料温高、缩短大，但方向性小。因此在成型时调整模温、 压力、注塑速度及冷却时刻等诸要素也可恰当改动塑件缩短状况。

　　模具规划时依据各种塑料的缩短规划，塑件壁厚、形状，进料口办法标准及散布 状况，按阅历招认塑件各部位的缩短率，再来核算型腔标准。对高精度塑件及难以掌握收 缩率时，一般宜用如下办法规划模具：

①对塑件外径取较小缩短率，内径取较大缩短率，以留有试模后修改的境地。

②试模招认浇注体系办法、标准及成型条件。

③要后处理的塑料成型机经后处理招认标准改动状况（丈量时有需要在脱模后24小时往后）。

④按实践缩短状况修改模具。

⑤再试模并可恰当地改动工艺条件略微修改缩短值以满意塑件要求。

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活动性

2.1热塑性塑料活动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线活动长 度、表现粘度及活动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行剖析。分子量小，分子量 散布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺活动长度长、表现粘度小，活动比大的则流 动性就好，对同一品名的塑料有需要检查其说明书判断其活动性是否适用于注塑成型。

按模具规划要求大致可将常用塑料的活动性分为三类：

①活动性好 尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚（4）甲基戍烯；

②活动性中等 聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、有机玻璃、聚甲醛、聚苯醚；

③活动性差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

2.2 各种塑料的活动性也因各成型要素而变，首要影响的要素有如下几点：

①温度料温高则活动性增大，但不同塑料也各有差异，聚苯乙烯（特别耐冲击 型及MFR值较高的）、聚丙烯、尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、聚碳酸酯、醋 酸纤维素等塑料的活动性随温度改动较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其活动性影响 较小。所以前者在成型时宜调度温度来操控活动性。

②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，活动性也增大，特别是聚乙烯、聚 甲醛较为活络，所以成型时宜调度注塑压力来操控活动性。

③模具结构浇注体系的办法，标准，组织，冷却体系规划，熔融料活动阻力（如 型面光洁度，料道截面厚度，型腔形状，排气体系）等要素都直接影响到熔融料在型腔内的 实践活动性，凡促进熔融料下降温度，添加活动性阻力的则活动性就下降。　　

模具规划时应依据所用塑料的活动性，选用合理的结构。成型时则也可操控料温，模温及注塑压力、注塑速度等要历来恰当地调度填充状况以满意成型需求。

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结晶性

热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型（又称无 定形）塑料两大类。

所谓结晶现象即为塑料由熔融状况到冷凝时，分子由独立移动，彻底处于无次序 状况，变成分子间断安闲运动，按略微固定的方位，并有一个使分子摆放成为正规划型的 倾向的一种现象。

作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般结晶性 料为不透明或半透明（如聚甲醛等），无定形料为透明（如有机玻璃等）。但也有破例情 况，如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形料但却并不透明。

在模具规划及挑选注塑机时应留心对结晶型塑料有下列要求及留心事项：

①料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化才华大的设备。

②冷却回化时放出热量大，要充分冷却。

③熔融态与固态的比重差大，成型缩短大，易发作缩孔、气孔。

④冷却快，结晶度低，缩低矮，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢， 结晶度高，缩短大，物性好。所以结晶性料应按要求有需要操控模温。

⑤各向异性明显，内应力大。脱模后未结晶化的分子有持续结晶化倾向，处于 能量不平衡状况，易发作变形、翘曲。

⑥结晶化温度规划窄，易发作未熔粉末注入模具或堵塞进料口。

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热敏性塑料及易水解塑料

4.1热敏性系指某些塑料对热较为活络，在高温下受热时刻较长或进料口截面 过小，剪切作用大时，料温增高易发作变色、降解，分化的倾向，具有这种特性的塑料称 为热敏性塑料。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。 热敏性塑料在分化时发作单体、气体、固体等副产物，特别是有的分化气体对人体、设备、 模具都有影响、腐蚀作用或毒性。

因此，模具规划、挑选注塑机及成型时都应留心，应选 用螺杆式注塑机，浇注体系截面宜大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，有需要严峻控 制成型温度、塑猜中参加稳定剂，削弱其热敏功用。

4.2有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，但在高温、高压下也会发作分化， 这种功用称为易水解性，对此有需要预先加热单调。

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应力开裂及熔体分裂

5.1有的塑料对应力活络，成型时易发作内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或 在溶剂作用下即发作开裂现象。为此，除了在材料内参加添加剂跋涉开抗裂性外，对材料应 留心单调，合理的挑选成型条件，以减少内应力和添加抗裂性。并应挑选合理的塑件形状， 不宜设置嵌件等办法来尽量减少应力会合。

模具规划时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶 出组织，成型时应恰当的调度料温、模温、注塑压力及冷却时刻，尽量避免塑件过于冷脆 时脱模，成型后塑件还宜进行后处理跋涉抗开裂性，消除内应力并制止与溶剂触摸。

5.2当需要融熔体活动速率的聚合物熔体，在恒温下经过喷嘴孔时其流速超越某值后，熔 体外表发作明显横向裂纹称为熔体分裂，有损塑件外观及物性。故在选用熔体活动速率高的聚 合物等，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，减少注塑速度，跋涉料温。

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热功用及冷却速度

6.1各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热功用。比热高的塑化时需求 热量大，应选用塑化才华大的注塑机。

热变形温度高塑料的冷却时刻可短，脱模早，但脱模后 要避免冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢（如离子聚合物等冷却速度极慢），故有需要充分冷 却，要加强模具冷却作用。热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传 导率低，热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型，有需要选用恰当的注塑机及加 强模具冷却。

6.2各种塑料按其品种特性及塑件形状，要求有需要坚持恰当的冷却速度。所以模具 有需要按成型要求设置加热和冷却体系，以坚持需要模温。当料温使模温升高时应予冷却， 以避免塑件脱模后变形，缩短成型周期，下降结晶度。当塑料余热短少以使模具坚持需要 温度时，则模具应设有加热体系，使模具坚持在需要温度，以操控冷却速度，确保活动性， 改善填充条件或用以操控塑件使其缓慢冷却，避免厚壁塑件表里冷却不匀及跋涉结晶度等。

对活动性好，成型面积大、料温不匀的则按塑件成型状况有时需加热或冷却替换运用或局 部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热体系。

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吸湿性

塑猜中因有各种添加剂，使其对水分有不同的亲疏程度，所以塑料大致可分为 吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种，猜中含水量有需要操控在容许规划内，不 然在高温、高压下水分变成气体或发作水解作用，使树脂起泡、活动性下降、外观及力学 功用不良。所以吸湿性塑料有需要按要求选用恰当的加热办法及标准进行预热，在运用时还 需用红外线辐照以避免再吸湿。