塑料的基本常识

塑料的基本常识(一)塑料：1.概念：以有机合成树脂(高分子材料)为主要成份，加入其它助剂而构成的人造材料。这些助剂包括润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂、阻燃剂等。2.成型：低分子化合物聚合反应大分子化合物聚合反应：使原子以共价键的方式形成大分子结构的过程。例如：聚乙烯(PE)：NCH2=CH2聚合反应[CH2-CH2]N乙烯单体分子聚乙烯结构单元分子式3.优点：(与其它工业用品相比较)(1)密度小，质量轻----广泛应用于航空用品(2)强度高：钢材：160Mpa塑料：170—400Mpa(3)绝缘性能好，介电损耗低----广泛应用于插头、插座、电源外包线(4)化学稳定性高----聚四氟乙烯抗腐比黄金还好，而得名“塑料王”(5)耐磨----广泛用于日常生活用品(6)减震、隔音性能好4.分类：(1)按用途可分：A、普通塑料：成本低，使用范围广，如PP、PBT、AS(2)接受热性能分：A、热固性塑料：质地坚硬，耐热，尺寸稳定，但不再生，不可回收，如电木粉，环氧树脂；B、热塑性塑料：加热变软，冷后又变硬，可回收，如PP、PC、PVC(3)按有无出现结晶现象，可分结晶形塑料和非结晶形塑料(无定形塑料)，一般前者为不透明或半透明如PE、PP等，后者为透明如PMMA、ABS、PC、压克力，但并非绝对，如ABS为定形而不透明。5.热塑性塑料的基本性能(1)结晶性：高分子炼部分形成有序排列，组成规态结构的过程；(2)流动性：塑料在一定的漫度和压力作用下，能够充满模腔各部分的性能；(3)热稳定性：塑件在受热时性能上发生变化的程度；(4)吸湿性：塑料对水分的亲疏程度(5)兼容性：两种或两种不同品种的塑料，在熔融状态下不产生相斥现象的能力(6)收缩性：结晶塑料制件收缩率为1.2—4%，非结晶制件为0.3—1.0%(7)其它：热敏性或水敏性等。6.再生料性能：包括不良品、胶道、冷料把、溢料(烂胶)，塑料每经过一个加工周期都会造成大分子炼断裂，分子量下降，这将会降低原有的各种性能，使部品光泽度差，收缩变大，易脆，使机械、电化学性能及使用寿命下降，所以应合理控制二次料的使用量。(二)我们公司常用塑料米工艺特性简介1、PP(聚丙烯)(1)结晶形塑料，吸湿性小(不用烘干)，易破裂，与金属接触易分解反应；(2)流动性好，冷却速度快，应合理控制模具浇注系统和整个模具的冷却散热速度；(3)收缩值大，易缩孔，凹陷变形，制品后处理(4)制品壁厚应均匀，避免出现缺口，以防应力集中，造成制品顶裂或拉白；(5)注意控制模具温度，模温低于50度时，制品表面光泽度差，易产生熔接不良和流痕，而模温高于50度时，制品易产生翘曲变形；(6)取向能力大，不宜采用直接浇口，负责浇口附近易残余较大应力而产生变形。2、PC(聚碳酸脂)(1)非结晶形塑料，吸湿性大(要烘干)，耐冲击，韧性好，耐蠕变；(2)流动性差，受树脂温度及注射压力，模温影响大，制品不宜太薄否则难填充；(3)收缩值(0.5—0.7%)小，尺寸稳定；(4)制品对缺口敏感，转角处应以圆弧过渡R＞1.5MM，易产生应力开裂，制品受热部分严重的要进行回火处理；(5)制品对模具表面光泽度要求高，V9—V10以上；(6)取向能力差，模具应开设排气槽，以防流动不佳产生雾状。3、ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物)(1)非结晶形塑料，吸湿性大(要烘干)含水量＜0.3%为佳，表面光泽度要求高的，烘干时间可加长，耐冲击，综合性能好；(2)流动性一般，受料温及模温等工艺参数影响大(适宜高料温成型，在不分解的情况下)(3)模具设计应A、尽可能减小阻力，以利减少熔接痕，B、脱模斜度宜取2度以上，顶出力不宜大，以防顶白；(4)宜制作一般机械零件，耐磨零件，传动零件及通讯结构零件。4、PBT(聚丁对苯二甲酸脂)(1)非结晶形塑料，吸湿性大(要烘干)，对于韧性要求高的部品烘干时间要适当延长及提高烘干温度；(2)流动性一般，冷却速度快，收缩值小，热稳定性差，易分解；(3)射嘴孔宜取2—3.5MM，射嘴需加热，否则易堵；(4)模温要求80—120度，低于80度时，制品易填充不良及表面光泽差(麻面)；(5)主流道锥度易取较大值，并配置拉料杆，浇注系统的流动阻力应尽量小。(三)常见塑料的识别特征1、外观识别法(1)PP、PE等有不同程度的可弯性，手触有硬蜡样润腻感，敲击时有软性角质类声音，且能浮于水；(2)AS、PC、ABS等无延展性，手触有刚性感，敲击时声音较清脆。2、燃烧观察法塑料代号燃烧难易自熄性火焰状态塑料变化状态气味ABS易继续燃烧黄色黑烟软化烧焦特殊气味PP易继续燃烧上黄下蓝，有少量黑烟熔融滴落石油味PE易继续燃烧上黄下蓝熔融滴落石蜡燃烧味AS易继续燃烧橙黄色，浓黑烟呈炭束飞扬软化起泡特殊苯乙烯单体味PC缓慢燃烧缓慢自熄黄色黑烟炭束熔融起泡特殊花果味PVC难离火即灭上黄下绿白烟软化可拉出丝刺激性酸味附录(一)部分塑料及树脂缩写代号塑料或树脂名称缩写代号塑料或树脂名称缩写代号丙烯晴-苯乙烯共聚物AS环氧树脂EP丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS通用聚苯乙烯PS聚丁烯对苯二甲酸脂PBT聚酰胺PA(尼龙)聚甲基丙烯酸甲脂PMMA聚丙烯PP聚氧乙烯PVC聚甲醛POM聚碳酸脂PC聚乙烯PE附录(二)常用塑料的加工温度塑料代号加工温度(℃)分解温度(℃)烘干温度/时间ASPS180—260大于25075—881.5HABS180—260大于26580—1001.5HPP200—28050—600.5H(抽粒料)PC260—320大于320100-1252H以上PVC160—18519080—901H以上PBT250—28590—1202H以上POM170—19024090—1000.5H以上PA(尼龙)270--300大于31080—903H以上二、塑料成型工艺过程包括成型前的准备，注射成型过程及制件成型后的修饰处理三阶段。(一)成型前的准备1、材料的准备：成型前对所需加工成型的树脂与回收料进行准备及质量检验，包括料有无烘干；2、拌料：(1)将搅拌机的料筒擦干净，检查电器控制开关是否良好；(2)按色母或色粉与原料的并列称量，并放入搅拌；(3)配色粉的要研磨，且要加分散油，以保证色粉分散均匀。3、清洗料筒：(1)若新加入塑料的加工温度高于料筒的存料时，先开温至新料之加工温度再清除；(2)若新加入塑料的加工温度低于料筒的存料时，需先清除料筒内的料再将温；(3)深色料换浅色料务必开温用PC料或ABS料(二次料)清洗。4、工治具的准备：包括吊钩(或链条)、水路新头、油管、保护开关、离型剂等。5、模具安装及调整：(1)测量(目测)模具的厚度，调整模板之间的距离，在曲臂打直的情况下比模厚(2—5MM)；(2)将注塑机模板油污、脏物清净，并卸掉螺栓、压铁，检查所换模具所需顶杆数量、位置，年装好；(3)吊上模具，用低压低速闭模与调模来调整模具，使浇道孔与喷嘴孔在同一轴心在线，且模具要水平；(4)锁紧模具，注意调节压铁螺钉支撑点应与模脚等高，螺栓应尽量靠近模脚；(5)判断冷却水路的循环状况，接好冷却水(注意进出水走向)，判断是否接油管及行程保护开关；(6)调节模具松紧度，使闭模时曲臂勉强伸直为准(压力表显示50KG并归位)(二)成型过程：包括关模…注射…保压…冷却(定型)…加料…开模…托模等工序，其中加热塑化、加压注射、冷却定型为三个基本步骤。(1)塑化：使塑料近到能够成型加工的溶融状态，其直接影响制件质量，使塑料分解充分；(2)注射：包括充模，使制件密实及补料等工序，通过注射压力、时间、速度来控制；(3)冷却：保证制件有一定的强度、刚性及形状。(三)制件成型后的修饰及处理：包括去除制件多余之毛坯、治具整型、热处理(回火)及印刷或涂装等。三、注塑成型工艺规范的控制制件质量有材料、模具及成型工艺三种因素，而影响成型工艺的又有压力(P)、时间(T)、及速度(S)三种因素(温度)1、塑料的粘度及条件对粘度的影响(1)粘度：熔融塑料流动时大分子之间相互摩擦性质大小的系数(2)分子量愈大，分子间作用力愈强，粘度也愈大(3)低分子添加剂可以降低大分子炼之间的作用力，使粘度减小(4)温度愈高，大分子炼的热运动愈强，粘度愈低。2、温度的影响(1)烘干温度：直接影响制件表面状况(射纹及光泽度)(2)料筒温度：主要影响加工性能，其次影响制件表面质量和光泽(3)喷嘴温度：为防止喷嘴流延，通常控制在比料筒温度低些，但又不能使射嘴堵塞，另外，熔融料通过射嘴时会使喷嘴孔升温。(4)模腔温度：直接影响塑件尺寸及性能，生产周期及脱模等，根据塑料的特性通过冷却水或模温机来控温3、压力影响(1)注射压力：在射出过程中，压力急剧上升，最终达到一个峰值，这个峰值就称注射压力(2)保持压力：从注射完毕到浇口完全冷却封闭这段时间要靠相当高的保持压力支持，以补充靠近浇口位置的料量，并在浇口冷凝封闭前制止料倒流到料筒(3)注射压力的选择：A、对于形态复杂，薄壁制品，大面积流程长的制件以及流动性差的塑料应采用较高注射压力；B、肉厚大的制件以低压多料注射为宜；C、在质量要求高情况下，尽量采用高温低压工艺。4、注射速度影响：速度控制是通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现。(1)低速注射时：有利制件尺寸稳定，内应力低，防止制件缩孔，凹陷，但制件易出现分层和熔合线，冷料等；(2)高速注射时：充模顺利，粘度下降小，但易使制件出现湍流或涡流，起泡，泛黄，烧焦，脱模困难等；(3)对于粘度高的塑料(如PC)冷却速度快，流程长，壁厚太薄的制件，宜用高压，高速注射；(4)在多级注射时，先用低速，使熔料平稳进模腔，防止发生涡流，后用高速保证制件充满，再用低速使制件保持丰满，不致发生收缩凹陷，亦可消除气泡将残余应力消除到最低。附录：注塑件常见缺陷及分析对策一、充不满1、设备选型不当：在选用注塑机设备时，注塑机台的最大注射量必须大于塑件总量，在验核时，注射总量不能超出注塑机塑化量的85%。2、供料不足：原料粒径是否均一，加料口底部有无“加桥”现象，若加料处温度过高，也会导致落料不畅，应疏通和冷却加料口；3、原料流动性太差：主要原因是模具的结构参数，应改模具浇注系统(加大或改流向)或在原料中增加助剂(流动剂)；4、温度影响：模具温度太低，料筒温度太低或射嘴温度太低，应适当提高；5、工艺参数影响：注射压力不足，注射时间不足，注射速度太慢等，应适当加大；6、模具影响：结构设计不合理，应加大壁厚及开设排气槽。二、溢料毛边1、合模力不足，模具未调紧，正常情况下，关模高压完成，压力显示表以50Mpa为准；2、温度影响：料筒温度太高或模具温度太高，应适当降低；3、工艺参数影响：注射压力在模腔中分布不均，充模速率不均衡；注射速度太快，注射时间太长，润滑剂使用过多；4、模具缺陷：合模线处有异物；顶出板有异物；动定模吻合不好。三、熔接痕(结合线)1、成型工艺参数影响：注射压力太小，注射速度太低，应适当提高；2、温度影响：对模具中产生熔接痕的相应部分进行局部加热，改善熔料的汇合性能；3、模具影响：模具排气不良，应增开排气槽；4、其它：射嘴孔径太小；脱模剂使用过多。四、波流纹1、原料流动不良：可适当提高模具温度及射嘴温度，还可适当扩大浇口和流道截面积；2、工艺参数影响：可采用PC料，快—慢—快分级成型；PP料，慢—快分级成型；加大熔胶量及背压或减小熔胶速度；3、模具影响：可扩大浇口面积，改善模具排气条件。五、凹陷及缩痕(缩水)1、原料不符合成型要求：原料应与模具开发之需求材质相同；2、成型工艺参数影响：注射压力太低，注射时间及保持压时间太短，注射速度太快，冷却不足均会影响塑件外表面；3、温度影响：原料温度太高，模具温度太高，可适当降低；4、模具影响：可加大进料口。