1、聚烯烴系列(指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物和共聚物) PE、PP。
還有低密度聚乙烯LDPE,線型低密度聚乙烯LLDPE,中密度聚乙烯MDPE,高密度聚乙烯HDPE,超高分子量聚乙烯UHMPE,氯化聚乙烯CPE,乙烯—丙烯共聚物、乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA,聚丙烯PP,氯化聚丙烯PPC,增強聚丙烯RPP,聚丁烯PB。
聚乙烯,PE。結晶性,外形呈乳白色球形或圓柱形,密度全部小于水0.80—0.965可指甲劃花其產品,燃燒為藍色黃頂焰,有石蠟油渣味。燒速快,無黑煙及焦炭,熔化后水般清澈透明。
吸水性小0、001以下,可不干燥,熔點為108——260℃間。收縮率15——25‰間。成型常用增加壓力來改變其流動性。最小厚度在0、08MM,因易翹曲變形要有足夠的脫模斜度,排氣需在0、03MM以下,模具溫度選擇較重要;高模溫70℃左右,制品結晶度高,硬度剛性好,透明性較差,收縮大,變形小;模溫35℃左右結晶度低較透明,收縮方向明顯,內應力大易變形。
聚丙烯PP。結晶性塑料。白色有石蠟狀態(tài)的顆粒,比聚乙烯輕而透明,百折膠,密度比水小0.91左右,燃燒為藍色黃頂有石蠟及油渣味。燒速快。不可用指甲劃花產品,無煙比PE更透明。
水份含量在0.5‰以下可不干燥,干燥溫度為80℃1-2H.熔點164-170℃,成型溫度180-270℃。收縮率大10-25‰間,由于熔融后體積膨脹大,常用設備容量的50-60%,成型中常用壓力改變其流動性。由于收縮大必須有足夠的脫模斜度,壁厚最小0.09MM,由于流動性較好易排氣不良,除最少在有0.03的排氣槽外,有銳角處極易困氣必須用圓弧過渡。
PP料制品受模溫的影響也較大,面積大、肉厚的制品常用較高模溫以防變形、翹曲,一般制品用較低模溫可。PP、PE料的制品對肉厚、大面積的產品若選用針形澆口(0.08mm-1.0mm)必須用高壓高速沖填模腔以改善氣泡氣紋之缺點。要有足夠的保壓時間和壓力。
2、聚苯乙烯系列 PS、AS、ABS,丙烯腈苯乙烯是SAN。
聚苯乙烯PS。無色透明、質硬顆粒。由于體積與密度相近(1.05)左右,故用作注塑機產品系列標準。燃燒為黃色火焰,燒速FAST,有濃煙及焦炭,苯乙烯及橡膠味,非結晶料,無明顯熔點。成型140-260℃型間,300℃開始分解,吸水性在1‰以下可不干燥,也可80℃1-2H干燥。
常用的為GppS和HIPS,內應力、易破裂是成型中的大難題,常不使用嵌件成型,壁厚要均勻。肉厚最小0.8MM以上,不可有尖角、缺口存在,要有足夠的出模斜度及良好的頂出面積和頂出同步性。有0.03MM的排氣,收縮率在5-8‰間。成型中可選用升高溫度或增加壓力來改變其流動性,壓力影響更明顯.模溫常選較高以控制內應力,GppS為透明脆性的,HIPS為改性抗沖擊性的。
內應力:材質分子間作用力受注射力和模腔壓力的作用后加巨的一種表現。
ABS。 一個大簇型材料,分通用級、抗沖級、高抗沖級、耐寒 耐熱級、阻燃級、增強級等。具有良好的剛性及尺寸穩(wěn)定性,良好的加工性。屬非結晶性復合共聚物。由:丙烯腈A(改善耐油性的化學性)+丁二烯B(增加沖擊韌性)+苯乙烯S(增加流動性)三元共聚而成。密度1.06-1.10間。ABS為淺象牙色之顆粒,燃燒為黃色火焰,燒速FAST,有苦味及橡膠味。有黑煙及焦炭,制品斷口易發(fā)白,焦炭有蜂窩狀(475為光滑的,斷口更易發(fā)白)。ABS成型溫度180-235℃間,270℃開始分解,溫度過高流動性反降低(250-270℃)。須80℃干燥2-4H,成型中常用壓力改變其流動性。常選螺桿壓縮比為2.0-2.5:1的形式,射咀選用短150MM以下。射咀應選用150MM以下的短形式的,收縮率在3-6‰間,要有足夠的脫模斜度,壁厚最小0.8MM以上,常選1.5-4.5MM間。電鍍品要求更厚,頂出的面積和同步性要好,要有0.04MM排氣,由于在模腔內冷凝較快,所以澆口厚度必須大于制品厚度的1/3。模溫在ABS料成型中較重要,對表觀要求高的及電鍍品必須使用高模溫,特厚產品或厚薄懸殊的產品必須使用低模溫。
聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
非結晶性材料,最大特點透明性良好。俗稱有機玻璃,缺點為表面硬度不高,易擦毛、易脆。流動性差,易產生內應力,密度1.17-1.20間。燃燒為黃色火焰,酒精味。燒速FAST,無煙。160℃開始熔融,成型溫度常選230-265℃間,270℃開始分解。
易吸水,成型前必須85℃左右干燥2-4H。因流動性較差成型中常用升高溫度的方法來改善其流動性,而非提高注射壓力和速度。由于PMMA質硬、性脆、易破裂、易產生內應力,所以制品必須有足夠的脫模斜度,制品盡量避免缺口或尖角,最好用圓弧過渡,肉厚不可太薄大于1.0MM,澆口常用薄而寬或扇形的。收縮率在5-7‰,要有0.03MM以下的排氣。
模溫在PMMA成型中也是重要參數,特薄及形狀復雜的產品模溫控制在65℃左右,有利于制品透明度,模溫在100℃以上有損透明性,特厚及一般制品則用冷卻水成型,由于制品的特殊性及內應力存在對頂出要求特高,除了有有效的頂出面積和平衡性外,還要余料易去除或在產品上不留痕跡。
聚酰胺系列PA
PA俗稱尼龍。結晶性材料。PA是一類大的種簇團,除了有常用的PA6、PA66的二元、三元共聚物外,還有常用的PA4—13、66、610、1010及透明尼龍。還有特殊的PA6T、PA9T等增強工程塑料。
密度1.10-2.60間。PA是承力制件的首選料,同時還有優(yōu)良的韌性、自潤滑性,耐化學性、無毒等,用途非常廣泛,也是齒輪的常選料。
PA料一般為白色半透明或不透明顆粒,燃燒有滴下,會自動熄滅,火焰為藍色黃頂,燒速SLOW,無煙有泡沫,伴有毛發(fā)燒焦味。PA吸水性強,成型前必須85-120℃干燥2-6H。熔點152-265℃間流動性非常好,成型溫度必須高于熔點,成型中常用壓力來改變流動性,而PA料又極易氧化變色,所以溫度又常選較低溫度成型,又由于冷凝速度極快,所以也常選快速沖模,但其又極易溢邊和排氣不良,所以速度也要控制,一般取二者綜合值。
因此要根據產品的實際情況進行多方面調整工藝。PA收縮率大15-25‰間,溢邊值在0.03以下,所以排氣在0.025以下.厚度一般不低于0.8MM,要有一定的脫模斜度,澆口直徑一般為壁厚的2/3—3/4,低于0.8MM較難成型,流道必須有一定的冷料穴U,否則會給制品帶來缺陷及成型困難,模溫對PA料成型也有顯著影響,特厚及特薄產品均要較高模溫(80—120℃),一般壁厚在5MM以下可以冷卻水,5MM以上要用模溫,跟澆口封閉時間有關。
聚甲醛POM
一、 結晶性塑料俗稱賽鋼,是高密度、高結晶性的線性聚合物。有共聚和勻聚兩種,密度1.41-1.425間,結晶度達70-80%原料為白色或帶色之粒.燃燒為藍色火焰伴有濃烈的刺激甲醛味.燒速SLOW,無煙.有優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性,齒輪的首選材料.過多吸入甲醛致癌, POM+PVC產生的氣體會引起爆炸,禁止此兩種材料混入同一料筒里。
POM材料產品可在-40—100℃溫度范圍內使用性能保持不變,吸濕性在2.5‰以下可不干燥或80℃干燥2h,熔點165--175℃,成形溫度175--200℃間,215℃停留會分解,240℃嚴重分解出甲醛損害人體和設備,結晶度高收縮率大15—25‰熔體冷卻到室溫體積變化為21﹪所以成形時注射量應控制在理論注射量的70﹪以下。
成形中保壓力和保壓時間對收縮率起決定性作用,充模中要改變其流動性既不是增加注射壓力也不是提高溫度,而是靠改變熔體的充模速率.同時模溫提高到80℃以上對流動性也有明顯改善,凝固速度極快,160℃開始凝固,因而產品表面易產生折皺、斑紋、熔接痕、要注意澆口封凍時間的選擇。
POM料的產品主要以控制尺寸為主。所以對模具精度要求較高,對鎖模力要求較高。壁厚最小1.0MM以上,低于0.8MM難以成型,尺寸精度與壁厚及澆口尺寸有很大關系,POM常選長方形澆口,澆口尺寸在1.0-2.0MM間,收縮率大要有相對出模角度,在有0.02MM以上排氣,模溫對尺寸精度的影響非常大,65-85℃是POM的最佳模溫,在這一一溫度下的產品尺寸變化量小。
高模溫狀態(tài)下冷卻時間的長短對尺寸精%%度的影響顯著,冷卻時間長尺寸有增加趨勢,反之則巨減。加工中POM的再生料反復10次使用制品性能不影響。
聚氯乙烯PVC
PVC屬于熱敏性非結晶材料,成型用的PVC中有多種添加劑,如穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑等。原料通常是抽粒而得,燃燒有黃色綠邊火焰,無滴下。燒速快。
有鹽酸刺激味,有白煙。其成型溫度窄160-195℃,不可超過210℃否則嚴重分解出HCL氣體腐蝕設備及對人體環(huán)境有害。如果HCL含量達到0.2%時物料就會嚴重分解,制品變色,這種情況一旦發(fā)生要及時用PP料清洗炮筒。通常成型前無需干燥或75℃干燥2H,由于PVC是熱敏性材料,所以成型中只有能用增加壓力來提高充模性,常用高壓低速,速度過快會引起熔體破裂。
收縮率在6‰左右。PVC成型中料筒溫度的設定非常重要,首先要保證成型機的溫控要靈敏,在從加料管到計量段階梯式提高10-15℃由于PVC通過射咀時有強剪切作用,所以射咀溫度必須比計量段低10-20℃以防物料分解。
所使用的螺桿有PVC專用(無止逆環(huán)),沒有使也必須是雙合金螺桿及料筒。螺桿的轉速不可太高20-50r/min,可不用或用少量背壓。由于PVC流動性較差,故制品壁厚在1.2mm以上,也要有一定的脫模斜度,流道必須有足夠的冷料穴,通常為短而粗的。易溢邊,有0.03mm的排氣,模溫常使用凍水或冷卻水控制在40℃以下。
6、聚對苯二甲酸丁二(醇)酯PBT、PET 結晶性聚合物,常用的為玻纖增強,有加阻燃劑,用途非常廣泛,與PA、PC、POM、PPO、列為最常用的五大工程塑料。
PBT一般為白色或有色之粒燃燒為黃色藍邊之焰,橡膠味,燒速快,伴有黑煙及焦炭。吸水性強,成型前必須100-120℃干燥2-4h,PBT熔點225-235℃間,結晶度達40%以上,成型收縮率較大15-25‰間流動性較好,成形中首先用壓力改變其流動性,成型用PBT 中常加有阻燃劑,成型溫度在235-270℃間,280℃開始分解。加料段、壓縮段、計量段的溫度要有15-20℃的梯度。加工制品的總用料量必須控制在設備理論值的30-80%間。
否則物料極易分解。PBT流動性良好極易產生披鋒及燒焦,所以必須有足夠的排氣,排氣槽又要控制在0.025mm以下,收縮率大,制品厚度常取較薄,必須有足夠的脫模斜度,澆口尺寸一般為產品厚度的2/3—3/4間較易成型,螺桿轉速要低,模溫對PBT成型有作用,PBT有冷凝速度極快,較低溫度下也能結晶的特點,一般制品可采用冷卻水冷卻模具。
對那些尺寸精度要求較高,變形要小形狀復雜的產品必須使用70-80℃模溫或120℃以上。PBT成型完成必須對炮筒及時清洗以防物料分解后腐蝕設備。
聚碳酸酯PC
PC具有透明性好、尺寸穩(wěn)定、剛性和柔韌性兼容的特點。密度1.16-1.26間熔融粘度極高、流動性差,本屬于結晶性材料,但只能在某種特定條件下才能生成極小的晶核。所以常視為非結晶性物來設定或調整參數。
PC原料為無色透明之粒,燃燒會滴下和自動熄滅,燒速慢,橙色或黃色火焰,酸味,有黑煙及焦炭。
PC流動性極差,其流動性受溫度影響最大,其次是壓力,模溫最小。成型中常用壓力來改變其流動性,成型溫度達265-330℃,340℃開始分解,收縮率在5-7‰間,加工的制品總膠量應控制在設備的70-80%間較好,設備的溫控要準制品厚度一般不低于1mm,要有足夠的脫模斜度,若有尖角或缺口存在極易產生內應力。
嵌金屬件的膠位要大于或等于其直徑,制品厚3mm以下總長250mnm以下澆品直徑最小0.8mm要有0.03mm的排氣,流道常取短而粗.PC成型前必須120℃干燥4-6h對針形澆口1.0mm以下厚度在5mm以上的制品必須高壓高速充模,否則外觀缺陷無法改善.成型中內應力的存在是PC料的一大難題,回料常以低轉速配以中等背壓,通常選用高料溫、高模溫配以較低保壓的工藝。
為防止熔體破裂射出速度不可太快,常用多段射出,所得梯度也不可過大。模溫常選85-120℃的高模溫,一般不超過140℃。PC停止生產后必須用PP過機。
聚苯醚PPO
PPO為新型工程塑料,非結晶物,純PPO不具成形加工性,所使用的PPO為改性的?;瘜W性、尺寸穩(wěn)定性極好,可在-127-120℃范圍內使用制品仍保持很高的機械強度,PPO極難燃燒,沉于水。
密度1.06-1.07間燃燒有橙黃色火焰,酚味,燃燒速度特慢。PPO成型前必須120℃以上干燥4-6h所做制品總膠量必須控制在設備理論值的50-70%間才穩(wěn)定,設備溫控要精確,能在400℃內自由選擇,螺桿的壓縮比要偏大值,設備要有足夠的鎖模力,制品厚度不低于1.2mm,,流道與澆口一定要短而粗,澆口深度在制品厚度的3/4以上較好成形,厚薄懸殊不可過大,否則內應力會集中。
收縮率較小5-7‰,但機械強度高仍要求有脫模斜度,有紋字的斜度要更大。模具也須有0.03-0.05mm的排氣。PPO成形溫度在280-320℃間,350℃開始分解炮筒溫度以壓縮段為最高點,300℃以上停機7min必須清空炮筒內的殘膠,否則料花無法改善,由于流動性極差,凝固速度極快,成形常用高壓中速充模,由于極易產生內應力常選低保壓和短時間。
PPO的模溫控制在65-85℃可,形狀復雜的可升至于100-150℃,大體積的易翹曲變形的可選冷卻水控制模溫。PPO停機后要及時清洗炮筒,再生料可反復10次使用制品性能基本不變。 PC、POM、PA、PPO列為四大工程塑料,PBT加上稱之為五大工程塑料。
聚砜PSU
PSU是特殊工程塑料高的機械強度、電絕緣性及熱穩(wěn)定性,尺寸穩(wěn)定性好,非結晶物。PSU原料為透明帶琥珀色顆粒,也有各種色、透明或不透明的,燃燒為橙色焰有滴下會自動熄滅,伴有硫磺味,燒速快伴有黑煙及焦炭。PSU成形前必須120℃以上4-6h干燥。
成形溫度280-350℃間360℃分解較嚴重,流動性與PC極相似,溫度達到330℃時每提高30℃流動性增加50%,收縮率小4‰左右,流道要短而粗,制品厚度在5mm以下不易成型,射咀孔徑在5mm以上。
要使用低壓縮比的螺桿,要低轉速回料澆口的厚度在制品厚度的1/2-2/3較好成形,極易產生內應力,厚薄要勻一,要有足夠的冷料穴,排氣可達0.08mm成形中常用高壓低速充模,速度過高會導致熔體破裂,除了制品厚度在2mm以下用高速外其他均以中低速充模.PSU的模溫一般視制品厚度而定,2-5mm用110-120℃,2mm以下5mm以上用140-150℃,制品可在160-190℃溫度下脫模.
其它還有PPS、PEI、LCP等特殊工程塑料,其成形溫度在340-400℃間收縮極小1-2‰以下,模溫在145℃左右。
10、玻纖增強樹脂:常用的有PA+GF、PS+GF、PP+GF、ABS+GF、PBT+GF、PC+GF、POM+GF、PPO+GF、PSU+GF、PU+GF等。
都有以下特點:
1、機械強度高;
2、耐熱性能提高;
3、受熱后體積膨脹小,尺寸穩(wěn)定性增加;
4、流動性差,易浮纖,缺口、接合線處強度低,成形溫度要比增強前高10-30℃,常選中壓、中速或高速充模。
5、產品易產生取向。收縮小但方向明顯,沿料流方向小,垂直此方向大;
6、產品性能易出現波動,玻纖與樹脂的不相熔性導致成形加工難,外觀及機械物理性帶來不良;
7、制品表觀光潔度不佳,易浮纖,熔接線明顯及有燒焦現象。
加工加纖樹脂的成形機必須配有高壓高速充模性能,溫控要精確,要有足夠的鎖模力,螺桿及料筒必須為雙合金或耐磨型,噴嘴孔徑在4mm以上,為敞開式,回料一定要低轉矩。
模具要有良好的排氣0.05mm左右可,厚薄不宜過大,以防翹曲,澆口、流道要求粗而短,要選用較大的脫模斜度,澆口應設在厚壁處,流道末端要有足夠的冷料穴。 成形用增強樹脂通常為玻纖增強,玻纖含量在10-40%間,10%以下增強效果不明顯,大于40%增強性能無明顯改善,常在25-30%間成形前都要干燥處理,通常選用除濕干燥機效果較好。
除成形溫度要比原來增加10-30℃外,工藝都要用高壓、中快速充模。模溫要選用相對高模溫,螺桿回轉一定要低轉矩,短纖維要選用較高背壓,長纖維背壓不可過高,以防物料分解。再生料不可使用過多以防下料不勻,機械強度不足,尺寸不穩(wěn)定,停機時必須及時清洗炮筒。
除以上還有不常用的如下:
1、丙烯腈苯乙烯(SAN)火焰為黃色,苯乙烯苦味,燒速FAST。有黑煙及焦碳。
2、纖維素類,火焰為黃色有火花,醋味。燒速slow,有黑煙及焦碳。
3、聚氨基甲酸酯(pu),火焰為黃色,微弱蘋果味,燒速FAST。少許黑煙。
4、聚甲基戌烯(TPX)火焰為藍色,沒有味道燒速FAST。水般清澈。
除熱塑性外還有熱固性塑料。熱固性塑料常用低熔融溫度(30—130℃)高模溫(140—300)℃交聯固化成型。