塑料种类及特性
更新时间:2023-03-11 01:03:01 阅读量: 教育文库 文档下载
塑料以其无可比拟的优异性能广泛用于包装工业中.现代塑料生产的四分之一以上都用于制作包装材料.包装上常用的塑料主要有聚乙烯、聚丙烯.聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸脂、酚醛树脂. 1、聚乙烯(PE)
聚乙烯是乙烯的高分子聚合物,是一种热塑性塑料,按其工业生产方法,有高压、中压、低压聚合法.生产方法不同,其分子结构也有很大差异,产品性能亦随分子结构而异.
聚乙烯是一种乳白色蜡状固体,比水轻,较柔软,抗水性好,耐低温,无味、无毒,耐热性较差,薄膜气密性差,对紫外线敏感.易氧化、老化,热收缩变化较大,印刷性能较差.按其密度.可分为高密度、中密度、低密度聚乙烯,以及线形低密度聚乙烯. 2、聚丙烯(PP)
聚丙烯是用石油炼制时的副产品丙烯,经过精炼的丙烯单体,在触媒的催化下进行聚合反应,再从聚合物中分离而得.分子量为10~50万,密度很小,是已知塑料中最小的;无毒、无味,透明度高,机械性能、表面强度,抗摩擦性、抗化学腐蚀性、防潮性均很好;在室温以上时抗冲击值大,但耐低温冲击值小;它易带静电,印刷性能欠佳.
聚丙烯的原料来源广泛,价格便宜,性能适应性广。广泛用于食品工业中.多用作制造薄膜、复合薄膜,有良好的透明性和表面光泽,能耐120度的温度;可制成包装箱,吹塑成塑料瓶,添加某些填料可制成某些机器零件等. 3、聚苯乙烯(PS)
聚苯乙烯是由乙烯与苯在无水三氧化铝催化下,发生烃化反应生成乙基苯,再经催化脱氢而得苯乙烯.苯乙烯单体在适量引发剂(过氧化苯甲酰)和分散剂(聚乙烯醇)的水悬浮液中加热聚合而成聚苯乙烯.聚苯乙烯是一种无色、透明、无延展性的热塑性塑料;无毒、无味、无嗅,着色性好,透湿性大于聚乙烯,吸湿性很低,尺寸稳定,具有良好光泽;加工性能好,成本低;机械性能随分子量的加大而提高;耐热性低,不能在沸水中使用;耐低温,可承受—40℃的低温;有良好的室内耐老化性;对醇类有机溶剂、矿物油有较好的耐受性,耐酸、碱性能也很好.
聚苯乙烯由于性能优越,价格低廉,应用很广,可以制成薄膜、容器,广泛用于食品工业中;收缩率可达60~70%,是制作收缩包装的好材料有良好的绝缘性能,可制作多种电讯零件;还可以制作各种机器零件、玩具、日用品等;在聚苯乙烯中加入发泡剂,可制造泡沫塑料,是一种良好的缓冲包装材料。 4、聚氯乙烯(PVC)
聚氧乙烯是氯乙烯经引剂作用,进行悬浮聚合或乳液聚合而生成聚氯乙烯.它呈淡褐色、透明、韧性好,密度1.4g/cm;有良好的化学稳定性,不易被酸、碱所腐蚀;气密性、抗水性、热封性能好,印刷性良好,生产能耗少,价格便宜;机械强度,耐磨、耐压性均优于聚乙烯和聚丙烯.主要缺点是热稳定性较差,受热易于分解,放出氯化氢气体。由于添加剂,如增塑剂,稳定剂的品种和数量的不同,聚氯乙烯可制成不同的产品、可生产硬质制品,如硬管、建筑材料等;可制造人造革、电线电缆绝缘层、塑料地板等.它在包装上的最主要作用是制成薄膜,又分软质膜、硬质膜,收缩膜三种.软质膜质地柔 软热封性好,适于高频封台;拉伸强度很小,撕裂强度很高;滑动性差,加工性能也较差.硬质膜的拉伸强度和撕裂强度都较大,质地较硬,延伸率小;透湿性小,阻气性好,滑动性较好;印刷适应性好,但要选择适当的油墨溶剂;耐温性较差,低温时变脆.收缩膜的透明度好,透气性小,加热时产生收缩,收缩温度范围宽,收缩率大,是良好的热收缩包装材料.按其生产工艺不同,可分为干拉伸。管状拉伸及纵、横单向拉伸等品种. 5、聚酯(PET)
聚酯是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物.聚酯和其它塑料相比,具有集优良的阻隔性,如对二氧化碳、氧气、水和香味等均能很好地阻隔;随机械性能优异,有很高的强度、抗压性和耐冲击性;化学稳定性好,耐酸、碱腐蚀;透明度高,光泽性、光学特性好;无毒、无
味,符合食品卫生标准;其结构中有酯基,故印刷性能好.聚酯是一种独特而用途广泛的包装材料.可以制造薄膜,做成瓶,罐、杯等包装容器,还可作两用可烘烤托盘. 6、酚醛塑料(PF)
酚醛树脂是由酚类(主要是苯酚)和醛类(主要是甲醛)缩聚而成.根据催化剂是酸性或碱性,苯酚与甲醛比例的不同.可得到热塑性树脂或热固性树脂.两者在合适的条件下可以互相转化.在实践中多用热固性树脂.酚醛树脂有很好的机械强度,热强度亦很好;耐湿性,耐腐蚀性良好;易于加工、价格低廉.
酚醛树脂添加不同的填料、固化剂等加工后,可制得不同的酚醛塑料.将各种片状填料加入热固性树脂,经层压后可得多种性能的层压板;加入发泡剂可制得酚醛泡沫塑料;酚醛塑料用于包装时,是用酚醛树脂混以填料、固化剂,着色剂等制成模塑粉,再经模压成型为瓶盖、机器零件、日用品以及某些包装容器等.酚醛塑料制品化学稳定性好;耐热性优良;机械强度高,耐磨;不易变形,但弹性差;电绝缘性良好;颜色单调,多呈暗红色或黑 色.由于它的主要原料是苯酚和甲醛,都有一定毒性,故不宜作食品包装材料. 7、聚酰胺(PA)
聚酰胺俗称“尼龙”,可用二元酸与二元通过缩聚反应而得.聚酰胺无毒、无色透明;耐磨性好.冲击韧性强,机械性能优异;耐光性好,光照不易老化;耐油性好,化学稳定性好,但不耐醇类、甲酸和苯酚;气密性好;对温度适应性大,可在-40~100度范围内使用;印刷性与装饰性良好;吸湿性大.
聚酰胺的用途很广,可以制作轴承、齿轮、泵叶、汽车零件等.它在包装上的应用主要是软包装,制成薄膜用于食品包装上还可以制造打包带和绳索,其坚固性比聚丙烯打包带更好. 8、脲醛塑料(UF)
脲醛塑料俗称“电玉”,是由尿素与甲醛为原料,经缩聚反应而得脲醛树脂,再加填料、着色剂、润滑剂、增塑剂等加工成压塑粉(电玉粉),再经加热、模压而成制品.它表面硬度大,有一定的机械强度,不易变形,但脆性较大;无臭、无味,着色力强,色彩鲜艳,形似美玉;耐热性好,不易燃烧;耐酸、耐碱,耐水性较差,吸水性较大,电绝缘性良好.
脲醛塑料可制得多种制品,如日用品、电器元件等.在包上可制成漂亮的包装盒、包装盘、瓶盖等;因甲醛有一定毒性,不宜用于食品包装. ’
在脲醛树脂中加入发泡剂,用机械方法使其发泡,可得脲醛泡沫塑料.它质轻、价廉、保温性好,耐腐蚀,是广为使用的缓冲包装材料.
9、密胺塑料(ME)
密胺塑料与脲醛塑料同属氨基塑料.它是以三聚氰胺与甲醛经缩聚反应而得树脂为主要成分,加入填料、润滑剂、着色剂、硬化剂等,经热压而成,也属热固性塑料.
密胺塑料无毒、无嗅、无味、卫生性能好;机械强度大,表面硬度好,不易变形;表面光滑,手感似瓷器;抗冲击,抗污染能力强;化学稳定性好.密胺塑料可以用来制作包括食品包装方面的各种颜色的包装容器.
10、聚乙烯醇(PVA)
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯的水解产物.它透明性大,无毒,无味;有极好的阻气性、耐水性和耐油性;化学稳定性好;印刷性好,无静电;机械性能好.
聚乙烯醇在包装上多利用其薄膜,可用于食品包装,对防止食品氧化变色、变味和变质,保持食品的新鲜度有显著效果;也能包装其它产品,如化工产品等. 11、聚碳酸酯(Pc)
聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯结构的树脂的总称,通常系指双酚A型的聚碳酸酯.它无色透明,光泽性良好;耐热性、耐寒性优良,可用于加压杀菌;机械强度较高.可与聚酯和尼龙并列;有极好的冲击韧性,制品受冲击不易破裂;吸水性、吸湿性、透气性小; 耐化学腐蚀性能好,能阻止紫外线透过无毒、无嗅、无味;成型性能良好,用一般成型方法均可.成型的制品精度很高.但热封性能较差.
聚碳酸酯是一种综合性能优良的工程塑料,可制作各种齿轮、机器零件等;可制薄膜,用以包装食品和其它物品,需要密封时,多制成复合薄膜,以改善热封性能;还可制成各种包装容器. 12、聚偏二氯乙烯(PVDC)
聚偏二氯乙烯是偏二氧乙烯的均聚物.它无毒、无味、透明;机械强度大.韧性好;耐油和有机溶济;热收缩性与自粘性好,薄膜间能轻易粘合;气密性、防潮性极佳.但是它机械加工性差,热稳定性差,不易热封,受紫外线作用时易分解.
聚偏二氯乙烯在包装上的应用主要是制作食品包装薄膜,可用作密封包装,能有效地防止食品吸潮.油脂类食品氧化,使食品长期保质不坏;可用作杀菌食品包装,因其能进行加热杀菌;还可用作家庭日用的包装材料.
13、聚氨酯(PVP)
聚氨酯又称聚氨基甲酸酯,它由异氰酸酯和羟基化合物反应制得.聚氨酯的主要特点是耐磨性好,耐低温性优良,耐油性、耐化学腐蚀性突出.
聚氨酯主要加工成泡沫塑料,改变原料及配比可得软硬不同的泡沫塑料.软质制品韧性好,有较好的弹性,耐油,是聚氨酯泡沫塑料的主要品种,在包装上广泛用于制作衬垫等缓冲材料.硬质制品耐热、抗寒、绝热,
优良的防震性,广泛用于精密仪器、仪表的包装.聚
氨酯泡沫塑料的生产简单。操作方便,成本低廉,防震性能好,常温下即可制得,特别是可以通过现场发泡制得,给包装带来极大方便
14,POM,
中文名称叫聚甲醛。它是一种高结晶聚合物,具有表面光滑、有光泽、吸水性小尺寸稳定、耐磨、强度高、自润滑性好、着色性好,耐油、耐过氧化物。POM具有较好的综合性能,在热塑性塑料中是最坚硬的,是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一,其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度,耐磨性和电性能都十分优良,可在-40℃--100℃之间长期使用。
按分子链结构不同,聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛。前者密度、结晶度、熔点都较高,但是热稳定性差,加工温度范围窄(10℃),对酸碱的稳定性略低;后者密度、结晶度、熔点较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(50℃)。
聚甲醛的不足之处在于:由受强酸腐蚀,耐候差,粘合性差,热分解与软化温度接近,限氧指数小。它们广泛运用于:
汽车工业:用于制造汽车上的半轴、行星齿轮垫等不仅节约了铜,而且提高了使用寿命。还可用它做散热器水管阀门、散热器箱盖、水泵叶轮、齿轮外壳、汽化器外壳、油门踏板零件,以及加热器风扇、控制杆、各式开关、轴承支架、调节器手柄、制动器及洗涤泵等零部件。
电子电器:可用于制造电扳手外壳、开关手柄,还可制作电话、无线电、录音机、录象机、电视机、计算机、传真机的零部件、计时器零件,录音机磁带座等。
机械设备:用于制造各种齿轮、滚轮、轴承、输送带、弹簧、凸轮、螺栓、各种泵体、壳体、叶轮摩擦轴承座等机械设备的结构零部件。
其它方面:用于制作自来水龙头、框窗、洗漱盆 、水箱、门帘滑轮、水表壳体和水管接头等。另外,还可以用于气溶胶的包装、输油管、浸在油中的部件及标准电阻面板等。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 7.2.1 建筑塑料和土工合成材料
⑴ 塑料的组成及特性
塑料是以聚合物为基本材料,加入各种添加剂后,在一定温度和压力下混合、塑化、成型的材料或制品的总称。塑料具有以下特性:质量轻、比强度高、可塑性好、耐腐蚀性好、耐水性好、耐热性差、热膨胀系数高、易老化、可燃等。 ⑵ 土木工程常用塑料
常用塑料的种类有:聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)塑料等。
塑料在土木工程中常用于制作塑料门窗、管材和型材等。 ①塑料门窗
塑料门窗分为全塑门窗及复合塑料门窗两类,全塑门窗多采用改性聚氯乙烯树脂制造。塑料门窗具有隔热、隔音、气密性好、耐腐蚀、维护费用较低等优点,但其线膨胀系数较高,硬度较低,不耐磨。复合塑料门窗常用的种类为塑钢门窗,它是在塑料门窗框内部嵌入金属型材制成。
②塑料管材和型材
塑料管有热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。
塑料管的种类有:硬质聚氯乙烯(UPVC)塑料管、聚乙烯(PE)塑料管、聚丙烯(PP)塑料管和PPR塑料管、聚丁烯(PB)塑料管、玻璃钢(FRP)管和复合塑料管等。 ⑶ 土工合成材料
土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成的各种类型产品,是岩土工程中应用的合成材料
的总称。可置于岩土或其它工程结构内部、表面或各种结构层之间,具有加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型工程材料。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 塑料的特性
①质量轻 塑料的密度为1~2g/cm3,为钢材的1/8~1/4,可大大减轻建筑物的自重,对高层建筑更具特殊意义。
②比强度高 比强度是强度与表观密度之比。塑料的强度较高,而表观密度低,其比强度远超过传统的土木工程材料,是一种优质的轻质高强材料。
③可塑性好,具有优良的加工性能 塑料可按需要调节制品硬度、密度、色泽、用多种加工工艺塑制成不同形状的产品,适应建筑上不同用途的需要。
④耐腐蚀性好 其化学稳定性良好,是憎水性材料,对弱酸弱碱的抵抗性强。
⑤耐水性好 塑料具有较高的耐水性。
⑥热性能 塑料的耐热性一般都不好,软化温度为100-200℃。塑料的热膨胀系数高,是传统材料的3~4倍。
⑦老化 在阳光、氧、热等条件作用下,塑料中聚合物的组成和
结构发生变化,致使塑料性质恶化,这种现象称为老化。塑料存在老化问题,但通过一定措施,塑料制品的使用寿命可以和其他材料媲美,有的甚至能高于传统材料。
⑧可燃性 塑料大多可燃,且在燃烧时会产生大量有毒的烟雾。这是它作为土木工程材料的一个弱点。目前正在研究具有自熄性、难燃甚至准不燃的塑料。
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塑料的分类、成分及特性
塑料是一种用途广泛的合成高分子材料,在我们的日常生活中塑料制品比比皆是。从我们起床后使用的洗漱用品、早餐时用的餐具,到工作学习时用的文具、休息时用的座垫、床垫,以及电视机、洗衣机、计算机的外壳,还有夜晚给我们带来光明的各种造型的灯具??
塑料以它优异的性能逐步地代替了许多已经使用了几十年、几百年的材料和器皿,成为人们生活中不可缺少的助手。塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性,橡胶的弹性和韧性于一身,因此除了日常用品外,塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。
一、塑料的分类
塑料种类很多,到目前为止世界上投入生产的塑料大约有三百多种。塑料的分类方法较多,常用的有两种:
1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料 热塑性塑料分子结构都是线型结构,在受热时发生软化或熔化,可塑制成一定的形状,冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化,冷却后又变硬,这种过程能够反复进行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。热塑性塑料成型过程比较简单,能够连续化生产,并且具有相当高的机械强度,因此发展很快。
热固性塑料的分子结构是体型结构,在受热时也发生软化,可以塑制成一定的形状,但受热到一定的程度或加入少量固化剂后,就硬化定型,再加热也不会变软和改变形状了。热固性塑料加工成型后,受热不再软化,因此不能回收再用,如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。热固性塑料成型工艺过程比较复杂,所以连续化生产有一定的困难,但其耐热性好、不容易变形,而且价格比较低廉。 2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料
通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料,主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通 用塑料制成。
工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点,广泛应用于汽车、
电器、化工、机械、仪器、仪表等工业,也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。 二、塑料的成分
我们通常所用的塑料并不是一种纯物质,它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分,此外,为了改进塑料的性能,还要在聚合物中添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,才能成为性能良好的塑料。 1、合成树脂
合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%的树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。 2、填料
填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑剂
增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量<10%),则得硬质聚氯乙烯塑料。 4、稳定剂
为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。 5、着色剂
着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。 6、润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。 除了上述助剂外,塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等,以满足不同的使用要求。 三、塑料的特性 1、塑料具有可塑性
顾名思义,塑料就是可以塑造的材料。所谓塑料的可塑性就是可以通过加热的方法使固体的塑料变软,然后再把变软了的塑料放在模具
中,让它冷却后又重新凝固成一定形状的固体。塑料的这种性质也有一定的缺陷,即遇热时容易软化变形,有的塑料甚至用温度较高的水烫一下就会变形,所以塑料制品一般不宜接触开水。 2、塑料具有弹性
有些塑料也像合成纤维一样,具有一定的弹性。当它受到外力拉伸时,卷曲的分子就由柔韧性而被拉直,但一旦拉力取消后,它又会恢复原来的卷曲状态,这样就使得塑料具有弹性,例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品。但是有些塑料是没有弹性的。 3、塑料具有较高的强度
塑料虽然没有金属那样坚硬,但与玻璃、陶瓷、木材等相比,还是具有比较高的强度及耐磨性。塑料可以制成机器上坚固的齿轮和轴承。 4、塑料具有耐腐蚀性
塑料既不像金属那样在潮湿的空气中会生锈,也不像木材那样在潮湿的环境中会腐烂或被微生物侵蚀,另外塑料耐酸碱的腐蚀。因此塑料常常被用作化工厂的输水和输液管道,建筑物的门窗等。 5、塑料具有绝缘性
塑料的分子链是原子以共价键结合起来的,分子既不能电离,也不能在结构中传递电子,所以塑料具有绝缘性。塑料可用来制造电线的包皮、电插座、电器的外壳等。
发泡剂(又称起泡剂)指能够促进树脂产生泡沫形成闭孔或联孔结构
的物质。发泡剂可分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类。
(1) 物理发泡剂:又称为挥发性发泡剂。其中,气体发泡剂有空气、二氧化碳和氮气等,挥发性液体发泡剂有氟里昂、低碳烷烃、苯和乙醇等。此外,还有可溶性固体,如水溶性聚乙烯醇等。物理发泡剂广泛应用于生产泡沫塑料。它们不污染制品,价格便宜。一般采用低沸点的有机液体。
(2) 化学发泡剂:又称为分解性发泡剂。指用于塑料中产生化学发泡的物质,其分解温度应与聚合物的熔融温度相近,在热的作用下分解产生气体,使塑料发泡。产生的气体应无毒,无腐蚀性,不易燃性。大部分热塑性塑料可使用化学发泡剂发泡。化学发泡剂分无机发泡剂和有机发泡剂2种。无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵等,受热分解产生二氧化碳或氨气;有机发泡剂主要有偶氮化合物,如偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺(即发泡剂AC)、碘酰肼化合物、氮腈化合物、亚硝基化合物、叠氮化合物等,可分解产生氮气、二氧化碳或氨气。其中常用的发泡剂偶氮二甲酰胺系黄色结晶,分解产物无毒、无臭、不污染、不变色,有自熄性。广泛用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等的发泡。
色母是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。
使用色母具有以下优点:
1. 使颜料在制品中具有更好的分散性
色母生产过程中须对颜料进行细化处理,以提高颜料的分散性和着色力。专用色母的载体与制品的塑料品种相同,具有良好的匹配性,加热熔融后颜料颗粒能很好地分散于制品塑料中。 2. 有利于保持颜料的化学稳定性
直接使用颜料的话,由于在贮存和使用过程中颜料直接接触空气,颜料会发生吸水、氧化等现象,而做成色母后,由于树脂载体将颜料和空气、水分隔离,可以使颜料的品质长期不变。 3. 保证制品颜色的稳定
色母颗粒与树脂颗粒相近,在计量上更方便准确,混合时不会粘附于容器上,与树脂的混合也较均匀,因此可以保证添加量的稳定,从而保证制品颜色的稳定。 4. 保护操作人员的健康
颜料一般是粉状,添加和混合时容易飞扬,被人体吸入后将影响操作人员的健康。 5. 保持环境的洁净 6. 使用方便
色母的基本成分有哪些? 色母的基本成分为: 1. 颜料或染料
颜料又分为有机颜料与无机颜料
常用的有机颜料有:酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、
大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红等 。常用的无机颜料有:镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等 2. 载体
是色母粒的基体。专用色母一般选择与制品树脂相同的树脂作为载体,两者的相容性最好,但同时也要考虑载体的流动性。 3. 分散剂
促使颜料均匀分散并不再凝聚,分散剂的熔点应比树脂低,与树脂有良好的相容性,和颜料有较好的亲和力。最常用的分散剂为:聚乙烯低分子蜡、硬脂酸盐 。 4. 添加剂
如阻燃、增亮、抗菌、抗静电、抗氧化等品种,除非客户提出要求,一般情况下色母中并不含有上述添加剂。 色母分哪些品种和等级?
色母的分类方法 常用的有以下几种:
按载体分类:如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等
按用途分类:如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等。各品种又可分为不同的等级,如: 1.高级注射色母
用于化妆品包装盒、玩具、电器外壳及其它高级制品。 2.普通注射色母
用于一般日用塑料制品、工业容器等。
3.高级吹膜色母
用于超薄制品的吹塑着色。 4.普通吹膜色母
用于一般包装袋、编织袋的吹塑着色。 5.纺丝色母
用于纺织纤维纺丝着色,色母颜料颗粒细,浓度高,着色力强,耐热、耐光性好。 6.低级色母
用于制造对颜色品质要求不高的低级产品,如垃圾桶、低级容器等。 怎么区别通用色母与专用色母?
专用色母 : 是根据用户指定的用于制品的塑料品种,选用相同的塑料作为载体所制造的色母。如PP色母、ABS色母分别选用PP、ABS作为载体。
通用色母 :也用某种树脂(往往是低熔点的PE)作为载体,但它可以适用于除其载体树脂之外的其它树脂的着色。
通用色母相对来说比较简单方便,但缺点较多,建议大家选用专用色母。
为什么许多公司不生产通用色母?
国际上绝大多数正规的色母粒公司一般不生产通用色母。 通用色母存在着很多缺点。事实上,通用色母的'通用'范围很狭小,技术指标、经济效益也较差,具体表现在: 1.着色效果的预见性差
色母是用来着色的,通用色母的颜料在不同的塑料中会呈现出不同的颜色,因此着色效果的预见性较差。 2.影响塑料制品的其它性能
尤其是影响强度,产品容易变形、扭曲,对工程塑料更为明显。 3.成本较高
通用色母为了能够'通用',往往选用较高耐热等级的颜料,造成浪费。 色母除着色外,能否同时具有阻燃、增亮、抗静电、抗氧化、抗紫外线等功能?
色母可以同时具有其中的某几种功能,如果工厂提出这方面要求的话。
有时候,虽然客户并未提出要求,色母公司也会视产品的需要建议用户添加一些助剂,比如在色母中增加某些添加剂,如增亮剂等。当然,这样会增加产品的成本。 色母的耐热性能怎么样?
专用色母的耐热等级一般是与用于制品的塑料相适应的,在正常温度下,可以放心使用。唯在下述情况下会引起不同程度的变色,一是温度超出了正常范围,一是停机时间过长。 造粒着色与色母着色有什么区别? 色母着色与造粒着色相比具有以下优点:
1.着色和制品加工一次完成,避免造粒着色对塑料的加热过程,对保护塑料制品的品质有好处。 2.使塑料制品的生产工艺最简化。
3.可节省大量电能
用色母着色的产品不会褪色吗?
没有绝对不褪色的产品,使用色母着色的产品也仍有可能褪色,只不过针对不同档次的产品程度不同而已,有的较明显,有的则很难察觉。 化工级滑石粉
用途:用于橡胶、塑料、油漆、等滑工行业作为强化改质填充剂。特点:增加产品行状的稳定,增加张力强度,剪切强度,绕曲强度,压力强度,降低变形,伸张率,热膨胀系数,白度高、粒度均匀分散性强等特点。
注塑成型缺陷(连载完) 注塑成型缺陷之一:料头附近有暗区 料头附近有暗区(Dull areas near sprue)
1、表观 在料头周围有可辨别的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。
物理原因 如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。
在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。
通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品内部。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、流速太高 采用多级注射:慢-较快-快 2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压 3、模壁温度太低 增加模壁温度 与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、浇口与制品成锐角 在浇口和制品间成弧形 2、浇口直径太小 增加浇口直径 3、浇口位置错误 浇口重新定位
注塑成型缺陷之二:锐边料流区有黯区
锐边料流区有黯区(Dull areas downstream of edges)
1、表观 成型后制品表面非常好,直到锐边。锐边以后表面出现黯区并且粗糙。 物理原因
如果注射速度太快,即流速太高,尤其是对高粘性(流动性差)的熔体,表面层容易在斜面和锐边后面发生移位和渗入。这些移位的外层
冷料就表现为黯区和粗糙的表面。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、流体前端速度太快 采用多级注射:快-慢,在流体前端到达锐边之前降低注射速度
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、模具内锐角过渡 提供光滑过渡
注塑成型缺陷之三:表面光泽不均
表面光泽不均(Gloss Variations on textured surfaces)
1、表观 虽然模具具有均一的表面材质,制品表面还是表现为灰黯和光泽不均匀。 物理原因
注射成型生产的制品表面多少是模具表面的翻版。表面粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。因而,由于仿制的表面粗糙度的原因,制品表面会出现为灰黯、较黯或光滑。
理论上说,当被点蚀或侵蚀过的模具表面已精确仿制,投射到制品表面的光线会发生漫反射。因此,表面会出现黯区。对具有较少精确仿制的表面,漫反射现象就会得到控制进而制品表面出现好的光泽效果 与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、保压太低 提高保压压力 2、保压时间太短 提高保压时间
3、模壁温度太低 提高模壁温度 4、熔料温度太低 提高熔体温度 与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、模壁截面差异太大 提供更均一的模壁截面
2、材料积留过多或棱边尺寸过大 避免材料积留过重或棱边尺寸过大 3、料流线处排气不好 提高模具在料流线处的排气
注塑成型缺陷之四:空隙 空隙(Void) 1、表观
制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最厚的地方。
物理原因
当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。 一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、保压太低 提高保压压力 2、保压时间太短 提高保压时间 3、模壁温度太低 提高模壁温度 4、熔料温度太高 降低熔体温度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道 2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔 3、浇口开在薄壁区 浇口开在厚壁区
注塑成型缺陷之五:气泡 气泡(Gas bubbles) 1、表观
制品表面和内部有许多气泡—主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方—不仅是发生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。 物理原因
气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。
如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、熔料温度太高 降低料筒温度、螺杆背压和螺杆转速 2、熔料在料筒内残留时间过长 使用较小的料筒直径 与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、不合理的螺杆几何形状 使用低压缩螺杆
注塑成型缺陷之六:白点 白点(Granules Unmelted)
1、表观 料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。 物理原因
由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、熔料温度太低 增加料筒温度 2、螺杆转速太高 降低螺杆转速 3、螺杆背压太低 增加螺杆背压
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、不合理的螺杆几何形状 选用适当几何形状的螺杆(含计量切变区)
注塑成型缺陷之七:灰黑斑纹 灰黑斑纹(Grey or black clouding)
1、表观 灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。 物理原因
如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。 就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化现象有时被称为“柴油机效应”。
焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。
工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空气朝后移动并溢出料口。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、螺杆背压太低 增加螺杆背压
2、喂料区的料筒温度过高 降低喂料区的料筒温度 3、螺杆转速过快 降低螺杆转速
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间 与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、不合理的螺杆几何形状 选用加料段长的螺杆,且加料段的螺槽较深
注塑成型缺陷之八:料头附近有灰黑斑 料头附近有灰黑斑(Diesel effect away from sprue)
1、表观 制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路大多是银白色。 物理原因
这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔料内形成气泡。 这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为“柴油机效应”。
如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。
假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容易产生真空和空隙。
3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、螺杆降压太高 减小螺杆降压幅度 2、螺杆降压率太高 减小螺杆降压率
3、熔料温度太高 降低料筒温度,降低螺杆背压,降低螺杆转速
注塑成型缺陷之九:放射纹 放射纹(Jetting)
1、表观 从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。 物理原因
放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。
除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。
在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以避免。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、注射速度太快 降低注射速度
2、注射速度单级 采用多级注射速度:慢-快
3、熔料温度太低 提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。增加低螺杆背压
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、浇口和模壁之间过渡不好 提供圆弧过渡 2、浇口太小 增加浇口
3、浇口位于截面厚度的中心 浇口重定位,采用障碍注射
冷料头(Cold slug)
1、表观 这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能 物理原因
当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。
3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、热流道温度太低 增加热流道温度
2、喷嘴温度太低 测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴接触区
4、与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、喷嘴横截面太小 增加喷嘴横截面
2、浇口几何尺寸不合理 改变浇口几何尺寸将冷料头留在通道 3、热流道几何尺寸不合理 改变热流道喷嘴几何尺寸
注塑成型缺陷之十一:唱片纹 唱片纹(Gramophone rippie)
1、表观 在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。 物理原因
如果在注射过程中—特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、注射速度太低 增加注射速度
2、熔料温度太低 提高料筒温度,增加螺杆背压 3、模具表面温度太低 增加模具温度 4、保压太低 增加保压
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道 2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔
注塑成型缺陷之十二熔接缝 熔接缝(Weld line)
表观 在充模方式里,熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方,制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。
物理原因
熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长,形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。 然而,流程很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小,熔接缝越明显。
大多数情况下,工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到
的是降低其亮度,或将它们移到不显眼或完全看不见的地方
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、注射速度太低 增加注射速度 2、熔料温度太低 提高料筒温度 3、模具表面温度太低 增加模具温度 4、保压太低 增加保压,尽早进行保压切换
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口位置不合理 重新定位浇口并将其移到不可见的地方 2、料流道处无排气孔 排气孔尺寸应符合材料的特性 注塑成型缺陷之十三:水迹纹 水迹纹(Moisture streaks)
表观 水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方,流体前端很粗糙。
物理原因
一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的
表面,爆裂然后产生不规则的纹路 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、颗粒内残留的水分太高 检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料 提供足够的预烘干
注塑成型缺陷之十四:颜色不均 颜色不均(Colour streaks)
表观 颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流区出现。 物理原因
颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。
在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。
当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。 通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的相容性。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、材料未均匀混合 降低螺杆速度;增加料筒温度,增加螺杆背压
2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压 3、螺杆背压太低 增加螺杆背压 4、螺杆速度太高 减少螺杆速度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、螺杆行程过长 用直径较大或长径比较大的料筒
2、熔料在料筒内停留时间短 用直径较大或长径比较大的料筒 3、螺杆L:D太低 使用长径比较大的料筒 4、螺杆压缩比低 采用高压缩比螺杆
5、没有剪切段和混合段 提供剪切段和(或)混合段
[讨论]注塑成型缺陷之十五:烧焦纹 烧焦纹(Charred streaks)
表观 制品表面表现出银色和淡棕色的非常暗的条纹。 物理原因
烧焦暗纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。银纹的造成一般是因为螺杆、止逆环、喷嘴、料头、制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。
一般来说,在机器停工而料筒仍继续加热的时间内塑料会发生严重降解或分解现象。
如果仅在料头附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。
熔料的温度哪怕是稍微有点高,熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的力学性能下降。在 因为分子热运动而产生的降解连锁反应的作用下,熔料的流动性会增加,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。对复杂模具尤其要小心。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、熔料温度太高 降低料筒温度
2、热流道温度太高 检查热流道温度,降低热流道温度 3、熔料在料筒内残留时间太长 采用小直径料筒 4、注射速度太高 减小注射速度:采用多级注射:快-慢
注塑成型缺陷之十六:玻璃纤维银纹 玻璃纤维银纹(Glass fiber streaks)
表观 加入了玻璃纤维的塑料模制品的表面呈多样缺陷:灰暗、粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。
物理原因
如果注射温度太低并且模温太低,含有玻纤的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻纤再也不会嵌到熔体内。当两股料流前锋相遇时,玻纤的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质
不规则,结果就会形成接合缝或料流线。
这些现象在料筒内熔料内未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均的熔料也被注射。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、注射速度太低 增加注射速度:考虑用多级注射:先慢-后快 2、模温太低 增加模温
3、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压
4、熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程
注塑成型缺陷之十七:溢边 溢边(Flash)
表观 在凹处周围,沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的飞边。
物理原因
在多数情况下,溢边的产生是因为在注射和保压的过程中,机器的合模力不够,无法沿分型线将模具锁紧并密封。如果模腔内有地方压力很高,此处模具变形就有可能造成溢模。在高的成型温度和注射速度条件下,熔料在流道末端仍能充分流动,如果摸具没有锁紧就会产生溢边。
如果只在模具上某一点发现溢边,这就说明模具本身有缺陷:此处模
具未完全封住。典型的溢边情形:局部产生溢边是由于模具有缺陷,而扩展到整个周围则是因为合模力不够。
必须注意!为避免溢边在增加合模力时应该慎重,因为合模力过量易损坏模具。建议正确的做法是应仔细确认溢边的真正原因。特别是在使用多型腔的模具之前,准备一些模具的分析资料不失为一个好办法,这样可以给所有的问题提供正确答案。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、锁模力不够 增加锁模力
2、注射速度太快 减少注射速度:用多级注射:快-慢 3、保压切换晚 早一点保压切换 4、熔料温度太高 降低料筒温度 5、模壁温度太高 降低模壁温度 6、保压太高 降低保压
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、模具强度不够 增加模具强度
2、模具在分型线或凸边处密封不足 重新设计模具
注塑成型缺陷之十八:收缩 收缩(Sink marks)
表观 塑件表面材料堆积区域有凹痕。收缩水主要发生在塑件壁厚厚的地方或者是壁厚改变的地方。
物理原因
当制品冷却时,收缩(体积减小,收缩)发生,此时外层紧模壁的地方先冻结,在制品中心形成内应力。如果应力太高,就会导致外层的塑料发生塑性变形,换句话说,外层会朝里凹陷下去。如果在收缩发生和外壁变形还未稳定(因为还没有冷却)时,保压没有补充熔料到模件内,在模壁和已凝固的制品外层之间就会形成沉降。
这些沉降通常会被看成为收缩。如果制品有厚截面,在脱模后也有可能产生这样的缩水。这是因为内部仍有热量,它会穿过外层并对外层产生加热作用。制品内产生的拉伸应力会使热的外层向里沉降,在此过程中形成收缩。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、保压太低 增加保压 2、保压时间太短 延长保压时间 3、模壁温度太高 降低模壁温度
4、熔料温度太高 降低熔料温度,降低料筒温度
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、料头横截面太小 增加料头横截面 2、料头太长 缩短料头 3、喷嘴孔太小 增加喷嘴孔径
4、料头开在薄壁处 将料头定位在厚壁处 5、材料堆积过量 避免材料堆积
6、壁/筋的截面不合理 提供较合理的壁/筋的截面比例
注塑成型缺陷之十九:注射不足 注射不足(Short shot)
表观 : 模腔未完全充满,主要发生在远离料头或薄壁面的地方。
物理原因
熔料的注射压力和/或注射速度太低,熔料在射向流长最末端过程中冷却。通常在低熔料温度和模温的条件下注射高粘性材料时会碰到这种情况。它也会发生在需要高压注射但保压设置低不成比例的时候。 实际上,当需要高注射压力时,保压也应按比例提高:正常时,保压应为注射压力的50%左右,但如果采用高注射压力,保压应为70%~80%。
如在料头附近发现注射不满,可以解释为:流体前锋在这些点被阻挡,较厚的地方先被充满。如此,在模腔几乎被充满之后,在薄壁处的熔
料已经凝结并且在流体中心部位有少量的流动导致注射不足。 与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、注射压力太低 增加注射压力 2、注射速度太低 增加注射速度 3、保压太低 增加保压
4、保压切换太早 延迟从注射到保压的切换 5、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压 6、保压时间太短 延长保压时间 与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、流道/料头横截面太小 增加流道/料头的横截面 2、模具排气不足 提高模具排气性 3、喷嘴孔太小 增加喷嘴孔径 4、薄壁处的厚度不够 增加截面厚度
注塑成型缺陷之二十:翘曲 翘曲(Warpage)
表观 制品的形状在制品脱模后或稍后一段时间内产生旋转或扭曲现象。典型表现为,制品平坦部分有起伏,直边朝里或朝外弯曲或扭曲。
物理原因
制品-因其特性-冻结的分子链在应力作用下发生内部移位。在脱模的时候,按不同的制品形状,应力往往会造成不同程度的变形。内应力
使制品收缩不均,小颗粒移位,颗粒内冷却不平衡或颗粒内产生过量的压力。特别是用部分结晶材料制成的制品,如PE、PP、POM比非晶体材料如PS、ABS、PMMA和PC更容易产生缩壁,更易于翘曲。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、模内压力太高 降低保压,将保压切换提前 2、模温太低 增加模具温度
3、流体前锋,粘性太低 增加注射速度
4、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、模温不稳定 提供冷却/加热均衡的模具
2、截面厚度不规则 按树脂特性重新设计制品形状尺寸
注塑成型缺陷之二十一:顶白 顶白(Ejector marks)
表观 在制品面对喷嘴一侧,即在顶出杆位于模具顶出一侧的地方发现应力泛白和应力升高的现象
物理原因
如果必须的脱模力太高或顶出杆的表面相对较小,此处的表面压力会很高,发生变形最终造成顶出部位泛白。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 1、保压太高 降低保压 2、保压时间太长 缩短保压时间 3、保压时间切换太迟 将保压切换提前 4、冷却时间太短 延长冷却时间
与设计有关的原因与改良措施见下表: 1、脱模斜度不够 按规格选择脱模斜度
2、脱模方向上表面粗糙 对脱模方向上模具进行抛光 3、顶出一侧上形成真空 型芯内装气阀
塑料术语 A
001 氨基树脂 amino resin:由含有氨基的化合物如脲或三聚氰胺与醛类或可生成醛的物质缩聚制得的聚合物。
002 氨基塑料aminoplastics: 以氨基树脂为基材的塑料。
003暗泡 bubble:塑料成型时,由于残留的空气或其他气体而在制品内部形成的气泡缺陷。 B
004 板材 plate:一般指厚度在2毫米以上的软质平面材料和厚度在0.5毫米以上的硬质平面材料。
005 瓣合式模具 split mould:由两个或多个元件组成模腔并用模套箍紧的一种压制模具。
006半透明性 translucence:物体只能透过一部分可见光,但不能通过它清晰地观察其他物体的性质。
007半溢料式模具 semi-flash mould:压缩模塑中只允许有限物料在闭模时溢出的模具。
008半硬质塑料 semirigid plastics: 按GB1040-79《塑料拉伸试验方法》测定,拉伸弹性模量在700~7000公斤力/厘米2
约70~700 108(帕)之间的塑料。标准环境按照GB1039----79《塑料力学性能试验方法总则》的要求选取。
009 包封 encapsulation: 用涂刷、浸涂、喷涂等方法将热塑料性或热固性树脂施加在制件上,并使其外表面全部被包覆而作为保护涂层或绝缘层的一种作业。
010 薄膜 film:一般指厚度在0.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。
011 爆破强度 bursting strength:塑料容器、管材、薄膜等在爆破试验时所能受液体或空气对其连续施加的最大压力。 012刨纹 shecter lines
刨痕: 切削操作过程中,在塑料片材料上所产生的大面积平行刮痕或沟纹状的缺陷。
013 保压时间 hold up time
(1) 注射成型时,指在塑料充满模腔后对模内塑料保护规定压力实
行补料的一段时间。
(2) 压缩模塑时,指将物料压入模腔放气后压力升到预定值至开始解除压力的时间。
014 苯胺甲醛树脂 aniline formaldehyde resim 由苯胺与甲醛缩聚制得的一种氨基树脂。
015 本体聚合(作用) bulk polymerization,mass polymeriza-tion 除加催化剂或引发剂外,不加任何其他介质(如稀释剂或溶剂)而使单体(通常为液体)进行的聚合。
016 苯乙烯类树脂styrene resin: 由苯乙烯或其衍生物聚合或以苯乙烯为主与其他不饱和化合物共聚所制得的聚合物。 017 闭孔泡沫塑料 closed-cell foamed plastics 所含泡孔绝大多数都互不连通的泡沫塑料。
018 比例极限proportional limit:材料在不偏离应力与应变正比关系(虎克定律)条件下所能承受的最大应力。
019 比例粘度viscosity/density ratio,kinematic viscosity 流体的绝对粘度与流体的密度之比值为比密粘度。 ν=η/р v——比密粘度 η——绝对粘度
р——流体的粘度( 厘米?克?秒制单位为沲(stokes);米?公斤?秒制单位米2/秒(=104沲) 020 闭模时间closing time
模塑时从开始合模到模具完全闭合的时间。
021 比强度specific strength:材料在断裂点的强度(通用拉伸强度)与其密度之比,用厘米(米2 /秒2 )表示。 022 变色 discoloration
因光、热、室外暴露、化学试剂等作用而引起的塑料制品颜色的变化。 023 表现密度 apparent densit
单位体积的试验材料(包括空隙在内)的质量。 024 标距 gauge lehgth
在所测定的应变或长度变化范围内,标出的试样原始长度。 025 表面处理剂 surface treating agent :为了提高粘接性能,用作处理塑料、填料、颜料和粘接载体等表面的物质。
026 表面电阻率 surface resistivity: 平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比,用欧姆表示。
注:如果电流是稳定的,表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻,且与该正方形大小无关。
027 瘪泡(泡沫塑料中)collapse(in foamed plastics):泡沫塑料在制造过程中由于泡孔结构受到破坏所局部密度增大的缺陷。
028 丙-阶段 C-stage :某些热固性树脂在熟化瓜中的最后阶段。该阶段中,树脂既不溶解也不熔融。
029 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂acrylonitrile-butadiene-styrene resin: ABS树脂
丙烯腈-丁二烯和苯乙烯或其衍生物的三元共聚物或丙烯腈-丁二烯
的共聚物与丁二烯-苯乙烯的共聚物的掺混物。
030 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 acrylonitrile-butadiene-styrene plastics:ABS塑料:以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂为基材的塑料。 031 丙烯酸类塑料 acrylic plastics 以丙烯酸类树脂为基材的塑料。 032 丙烯酸类树脂 acrylic resin:
以丙烯酸或丙烯酸的衍生物为单体聚合或以它们为主而与其他不饱和化合物共聚合所制得的聚合物。
033 丙烯类树脂 propylene resin:以丙烯聚合或以丙烯为主而与一种或多种其他不饱和化合物共聚所制得的取合物。
034 泊松比 poisson’s ratio : 在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。 注:超过比例极限时,泊松比随应力变化而变化,实际上已不是泊松比。此时若记录泊松比,应指出测应力值。对于各向异性材料,泊松比随施加应力的方向变化。 035 波纹 waviness:
出现在塑料制品表面上的波状凹凸不平缺陷。 036 不饱和聚酯 unsaturated polyester 主链上含有不饱和键的聚酯。 037 不溢式模具positive mould
压缩模塑中一种没有模塑料溢出的模具。 C
038 层压 laminating :用或不用粘结剂,借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。
039 层压机 multi-daylight press:动压板和定压板之间装有浮动压板的一种压机,即指带有三个或三个以上热压板的压机。 040 层压模制品 laminated moulding
把裁成一定形状并经树脂浸渍的纤维织物叠合成所需厚度,放入模具中热压制成的模塑料制品。
041 层压制品 laminates :两层或多层浸有树脂的纤维织物经叠合、热压结合而成的整体塑料制品。
042 差热分析(DTA) differential thermal analysis
一种分析物质的方法。试样与参比物质受同一程序控制时,记录试样与参比物质间的温差随时间或分析方法。 043 掺混料 polyblends
两种或两种以上聚合物形成的均匀混合料。 044 长径比 L/D ratio (length/diameter ratio) 螺杆有效长度(L)和螺杆直径(D)之比。 045 常用基本单元 conventional base unit 与立体异构无关的聚合物的基本单元。
046 超声波焊接 ultrasonic welding : 热塑性塑料在超声波振动作用下,由于表面分子间摩擦生热而使两块塑料熔接在一起的焊接方法。 047 成孔销 core-pin
嵌在模腔中的硬钢销,其作用是在制品上形成孔或螺纹孔。
048 冲击强度 impact stength
(1) 材料承受冲击负荷的最大能力。
(2) 在冲击负荷下,材料破坏时所消耗的功与试样的横截面积之比,用公斤力?厘米/厘米2(牛顿?米/米2)表示。
049 冲制 punching :塑料成型加工方法的一种,系用冲头和精密模具将塑料板材冲制成制品的过程。
050 储存期 storage life, shelf life:性能可变化的物料(单体、树脂、涂料、粘结剂等)在一定条件下存放时仍保持其可用性的最长时间。 051 储料器 accumulator
在中空吹塑中用于迅速供料和(或)提高加工辅助柱塞式挤出器。 052 储压器 accumulator
塑料成型设备的液压或气动系统中用来增速的装置。 053 传递模塑 transfer moulding
热固性塑料的一种成型方法,模塑时先将模塑料在加热室加热软化,然后压入已被加热的模腔内熟化成型。
054 传递模型模具。Transfer mould:在传递模塑中使用的模具。 055 传压垫pressure pad : 模具闭合时,为了降低模具合模面上的压力而设计的一种附件。亦称承压垫。
注:传压垫通常由硬质钢块构成,以承受合模面的部分压力。不推荐,承压垫。
056 (型坯)垂伸 deaw-wown:中空吹塑过程中,挤 出的型坯由于策略作用而下垂,以至直径和壁厚变得不现象。
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