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聚碳酸酯(PC)注射加工中制品质量不稳定
返回列表 来源: 发布日期: 2020.11.18

造型PC制品质量不稳定的原因较多,影响因素是多方面的,但只要掌握以下因素就能使质量不稳定现象有明显好转,从而制备出合格的湖北快三开户。

(1)原材料。注射用PC为无色透明粒料,少数色泽微黄,相对分子质量为2.3×10的四次方·3.2×10的四次方。在成型加工前应测定PC流动性能,即熔体流动速率(MFR)。测定条件:测定温度为300℃,载荷为1200g。尽管PC吸水性小,室温下平衡吸水率为0.3%,但在成型加工中也会对制品性能造成极大的影响。必须经过充分的干燥,以使含水量降至0.02%以下,最好在0.015%以下,方可进行注塑。

使用于PC树脂干燥的方法有多种,常用的有热风循环干燥、直结式料斗干燥、负压沸腾干燥、真空干燥等,其干燥工艺因方法的不同而各有差异。

有关干燥效果的检验,可通过水分测定仪或压片法或对空慢速自由注射法等方法予以了解,其中后两种方法运用较多。

必须指出,经干燥处理后的颗粒如若露置在空气中,则会因空气中水分的影响而导致重新吸湿,重新吸湿后的PC对所得制品影响情况。

(2)工艺条件与控制。

①成型温度。对于大多数PC制品,料筒温度应控制在250℃·310℃。温度过低,因黏度大,供料不足,制品表面收缩或起皱纹,无光泽,银丝缭乱;温度过高或高于310℃而停留时间过长,会造成严重降解,制品带飞边,转为暗褐色,表面有银丝暗条、斑点和纹迹,内部有气泡,各种性能都变劣。具体料筒温度的确定于制品壁厚及注射机类有关。薄壁(2mm以下)制品,料筒温度应偏高,在285℃·305℃为好;厚壁(大于10mm)制品,料筒温度可略低,以250℃·280℃为宜,若温度超过290℃,由于注射周期长,过热分解的倾向就会增大,影响制品的综合性能。

不同类型的注射机,料筒温度也不同,螺杆式为260℃·285℃,柱塞式为270℃·310℃。所以尽量采用螺杆式注射机,这样可使塑料在较低的料筒温度下均匀塑化,从而避免因温升过高或停留在料筒中受热时间过长而引起过热分解

喷嘴温度应第一点,与料筒前段温度相等或稍低5℃·10℃。温度过高,容易出现流涎现象,过低会引起喷嘴堵塞或使制品中有低温物料而造成缺陷。两类注射机上的喷嘴都应加热,温度控制在260℃·310℃。加料口一端的料筒温度应控制在PC的软化温度以上,一般要求大于230℃,以减少料塞的阻力和注射压力的损失。

②湖北快三开户温度。PC成型温度高、冷却速度快,很容易使制品表面产生缺陷,内部形成应力。为了避免这些这些问题,湖北快三开户温度应尽可能高。对大多数制品,模温控制在80℃·120℃,其中薄壁制品偏低(80℃·100℃),厚的制品稍高(100℃·120℃)。模温过低,制品可能难充满或带有收缩率大、波纹、毛斑、暗条等缺陷。更严重的是残余应力大,往往一出模就开裂了;但模温过高(高于120℃),制品不能很快冷却,成型周期长‘表面光泽差,切易发生黏膜,脱模困难,使制品翘曲变形。

③注射压力。PC的熔融度较高,成型薄壁壁长流程或外形复杂’交汇部位多的制品以及不采用高压快速注射不足以充满型腔的制品,需要较大的注射压力。其他应尽可能采用低压慢速,以减少制品的残余应力。当采用高压快速时,熔体流动速度快,且以不规则形式前进,出现涡流,有可能混入空气,表面产生熔融裂纹,内部残留应力大。但注射压力也不能过低,否则柱塞或螺杆难以克服熔体的流动阻力,会使型腔内冷却的熔体因不能补给新料而收缩,使制品变形收缩率增大。一般注射压力为98MPa·156MPa,而螺杆式注射机为78MPa·127MPa。

注射速度为8m/s·10m/s。注射速度过快,对稳定充模不利,制品易出现银丝纹、旋纹、烧伤等缺陷。保压时间对制品性能影响较大。保压时间短,制品收缩或出现收缩空洞、真空洞;加以保压时间,特别是对大面积厚壁制品,可增加其密度,消除真空泡,使尺寸稳定。但保压时间过长,由于是强行充模,又会使制品产生内应力,容易开裂,同时还会延长成型周期。所以,为了减少内应力,获得各项性能良好的制品,一般采用较低的保压时间和较短的保压时间。

塑化压力(背压)为注射压力的10%·15%。背压过大会加长预塑时间,可得导致PC过热降解;过小则不利于物料排气、熔料致密以及熔料的温度和色泽均匀。

(3)注意事项。PC在注射过程中需注意如下几点情况:

①脱模剂。PC是透明性材料,在成型过程中一般不推荐使用脱模剂,以免影响制品的透明度,造成斑纹或开裂,对脱模有困难、确需脱模剂以助脱模的制品,可使用一些硬脂酸或硅油衍生物作为脱模剂,但其用量一定要严格控制。

②湖北快三开户温度。PC成型温度高、冷却速度快,很容易使制品表面产生缺陷,内部形成应力。为避免这些问题,湖北快三开户温度应尽可能高。对大多数制品,模温控制在80℃·120℃,其中薄壁制品偏低(80℃·100℃),厚的制品稍高(100℃·120℃)。模温过低,制品可能难充模或一出模就开裂了;但模温过高(高于120℃),制品不能很快冷却,成型周期长、表面光泽差,切易发生黏膜,脱模困难,使制品翘曲变形。

③注射压力。PC的熔融黏度较高,成型薄壁长流程或外形复杂、交汇部位多的制品以及不采用高压快速注射不足以充满型腔的制品的残余应力。当采用高压快速时,熔体流动速度快,切以不规则形式前进,,出现涡流,有可能混入空气,表面产生熔融裂纹,内部残留应力。但注射压力也不能过低,否则柱塞或螺杆难以克服熔体的流动阻力,会使型腔内冷却的熔体因不能补给新料而收缩,使制品变形收缩率增大。一般注射压力为98MPa·156MPa,而螺杆式注射机为78MPa·127MPa。

注射速度为8m/s·10m/s。注射速度过快,对稳定充模不利,制品易出现银丝纹、旋纹、烧伤等缺陷。保压时间对制品性能影响较大。保压时间短,制品收缩或出现收缩空洞‘真空泡;加长保压时间,特别是对大面积厚壁制品,可增加其密度,消除真空泡,使尺寸稳定。但保压时间过长,由于是强行充模,又会使制品产生内应力,容易开裂,同时还会延长成型周期。所以,为了减小内应力,获得各项性能良好的制品,一般采用较低的保压压力和较短的保压时间。

塑化压力(背压)为注射压力的10%·15%。背压过大会加大预塑时间,可能导致PC过热降解;过小则不利于物料排气’熔料致密以及熔料的温度和色泽均匀。

(3)注意事项。PC在注射过程中需要注意如下几点情况:

①脱模剂。PC是透明性材料,在成型过程中一般不推荐使用脱模剂,以免影响制品的透明度,造成斑纹或开裂,对脱模有困难、确需脱模剂以助脱模的制品,可使用一些硬脂酸或硅油衍生物作为脱模剂,但其用量一定要严格控制。

②嵌件的使用。由于金属与塑料在热膨胀系数上的差别较大,它们相接的界面会形成很大的内应力,这在PC中表现较为突出,制品在使用过程中容易出现开裂现象,因此除了尽可能减少金属嵌件使用数量以及对制品进行必要的后处理之外,嵌件应避免锐角或缺口的存在,在成型加工中应将嵌件进行预热(一般要求达200℃),以缩小金属件与熔体之间的温差,使嵌件在与树脂熔体接触时,至少有120℃以上的温度。对嵌件的制品,其树脂最好选用相对分子质量较大的品级。

③再生料的使用。由于PC具有较好的稳定性,对于加工中出现的浇口、流道以及不合格制品,经破碎后是可以重复使用的。当然,再生料的使用时,还应注意对制品性能带来的影响。再生料使用量的增加和再生次数的增加,都将对PC产生一定的影响。为了保证制品的质量和性能的稳定性,要求在生料的再生次数不要超过三次,使用量为20%左右。

对于再生PC,除了注意防止污染外,在成型加工之前,还需经过严格的干燥处理。

④换料料筒与停机。

a.料筒清洗。开机时,当料筒内所存物料为PC时,用新料在成型温度下将旧料推出即可(一般2次·3次的对空注射过程)。若料筒内所存的料为聚氯乙烯、聚甲醛等成型温度较低、热稳定性稍差的树脂时,就不用PC推洗料筒,也不可升高料筒温度,而应在低温度下,用聚乙烯、聚苯乙烯等热稳定性较好的树脂将脂将料筒清洗干净。然后升高料筒温度至PC加工温度,用PC再生料将料筒在清洗一下,排空其他树脂,方可用新料进行加工。

b.停机。临时停机或中止生产时,要求将料筒温度降低至160℃一下,以免停机时间过久而引起物料的降解变色。当加工任务已完成时,可用聚苯乙烯、聚乙烯等树脂清洗料筒,然后降温停机。

⑤制品的后处理。热处理时为消除PC制品内应力而采取的措施,热处理的介质为空气、甘油、液体石蜡等,其中因热空气清洁简便,故使用最为普遍。PC制品的热处理温度要求控制在其玻璃化转变温形状、使用要求以及热处理介质的不同,可由几十分钟到数十小时不等。

实际上,想以热处理方法来达到完全消除内应力是很困难的,只能将制品中的应力值降到允许范围内。因此制品中多少仍残留一定的内应力。有关内应力的情况可通过偏振光仪或极性溶剂进行测定了解,其中极性溶剂法是加工厂普遍采用的一种检测手段。极性溶剂是将PC制品浸入某些溶剂内,根据开裂的时间和开裂情况判断其应力的大小和分布情况。

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