論文-塑料結(jié)晶工藝最終.doc

大慶石油學(xué)院 自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專(zhuān) 業(yè)化學(xué)工程 考 號(hào)060108113152 姓 名趙宇峰 題 目塑料結(jié)晶工藝 指導(dǎo)教師周高寧 大慶石油學(xué)院成人教育學(xué)院 2009 年 03 月 20 日 塑料結(jié)晶工藝 大慶石油學(xué)院自學(xué)考試 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 專(zhuān)業(yè) 化學(xué)工程 考號(hào) 060108113152 姓名 趙宇峰 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 塑料結(jié)晶工藝 立題目的和意義 塑料 一些塑料會(huì)產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品 例如 PVC 塑料 長(zhǎng)時(shí)間的停工引起的冷凝 腐蝕性氣體 酸 冷卻 加熱 水或儲(chǔ)存條件 等因素也會(huì)產(chǎn)生腐蝕 采用塑料結(jié)晶工藝改善塑料的性能與特點(diǎn) 影響 結(jié)晶的因素 結(jié)晶對(duì)塑料性能的影響以及成型中對(duì)結(jié)晶的利用與防止等 方面論述了塑料結(jié)晶及相關(guān)問(wèn)題 以期能對(duì)塑料的成型生產(chǎn)起指導(dǎo)作用 技術(shù)要求與工作計(jì)劃 研究塑料的結(jié)晶及相關(guān)問(wèn)題 對(duì)塑料作一定的處 理 往往能得到高附加值的產(chǎn)品 在生產(chǎn)種具有重要意義 一 2009 年 02 月 20 日 2009 年 02 月 28 日 收集準(zhǔn)備論文材料 二 2009 年 03 月 01 日 2009 年 03 月 14 日 整理材料形成初稿 三 2009 年 03 月 15 日 2009 年 03 月 20 日 撰寫(xiě)論文 指導(dǎo)教師 年 月 日 塑料結(jié)晶工藝 摘 要 針對(duì)塑料與低分子物質(zhì)的不同 從結(jié)晶的概念和特點(diǎn) 影響結(jié)晶的因素 結(jié)晶對(duì)塑 料性能的影響以及成型中對(duì)結(jié)晶的利用與防止等方面論述了塑料結(jié)晶及相關(guān)問(wèn)題 以期 能對(duì)塑料的成型生產(chǎn)起指導(dǎo)作用 結(jié)晶一般認(rèn)為是低分子物質(zhì)的行為 塑料作為高分子 材料應(yīng)該屬于非晶體 因?yàn)槠錄](méi)有恒定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn) 物理性能也表現(xiàn)為各向同性 關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞 塑料 結(jié)晶 影響 塑料結(jié)晶工藝 i 目 錄 摘 要 前 言 1 第一章 塑料結(jié)晶的概念和特點(diǎn) 2 第二章 控制塑料結(jié)晶的方法 3 第三章 影響塑料結(jié)晶的因素和結(jié)晶對(duì)塑料性能的影響 5 第一節(jié) 影響塑料結(jié)晶的因素 5 第二節(jié) 結(jié)晶對(duì)塑料性能的影響 6 第四章 塑料結(jié)晶的應(yīng)用 8 結(jié) 論 11 致 謝 12 參考文獻(xiàn) 13 塑料結(jié)晶工藝 1 前 言 塑料的組成是由許多線(xiàn)狀 細(xì)長(zhǎng)之高分子化合物組成的集合體 依分子成正規(guī)排列 的程度 稱(chēng)為結(jié)晶化程度 結(jié)晶度 而結(jié)晶化程度可用 x 線(xiàn)的反射來(lái)量測(cè) 有機(jī)化合 物的構(gòu)造復(fù)雜 塑料構(gòu)造更復(fù)雜 且分子鏈的構(gòu)造 線(xiàn)狀 毛球狀 折迭狀 螺旋狀等 多變化 致其構(gòu)造亦因成形條件不同而有很大的變化 結(jié)晶度大的塑料為結(jié)晶性塑料 分子間的引力易相互作用 而成為強(qiáng)韌的塑料 為了要結(jié)晶化及規(guī)則的正確排列 故 體積變小 成形收縮率及熱膨脹率變大 因此 若結(jié)晶性越高 則透明性越差 但強(qiáng)度 越大 塑料的結(jié)晶包括兩個(gè)基本步驟 即晶核的形成和晶粒的生長(zhǎng) 這就像排隊(duì)一樣 首先確定好排頭 晶核 然后其它人以排頭為基準(zhǔn)而形成一列 晶粒 只有形 成晶核 才可以有晶粒的生長(zhǎng) 但有了晶核 晶粒也不一定生長(zhǎng) 因而晶核是晶體形 成的充要條件 溫度越高 大分子鏈越易運(yùn)動(dòng) 越有利于晶粒的增長(zhǎng) 塑料結(jié)晶工藝 22 第一章 塑料結(jié)晶的概念和特點(diǎn) 結(jié)晶一般認(rèn)為是低分子物質(zhì)的行為 塑料作為高分子材料應(yīng)該屬于非晶體 因?yàn)槠?沒(méi)有恒定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn) 物理性能也表現(xiàn)為各向同性 但這只是表面現(xiàn)象 如同金屬 多晶體也表現(xiàn)為各向同性一樣 塑料結(jié)晶與否取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu) 事實(shí)上塑 料也可以表 現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性 但這卻不一定是結(jié)晶的結(jié)果 就概念而言 分子從溶液中或熔化 狀態(tài)下的無(wú)序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)到規(guī)整排列的轉(zhuǎn)變就是結(jié)晶 不論陶瓷 金屬還是高分子 均可 以以晶體 非晶態(tài)或者兩者共存的方式存在 塑料晶體有三維長(zhǎng)程有序 是一級(jí)相轉(zhuǎn)變 是確確實(shí)實(shí)的晶體 塑料結(jié)晶的特點(diǎn)可概括為 結(jié)晶速率慢 結(jié)晶不完全 晶粒不整齊 一般用結(jié)晶度 即塑料內(nèi)結(jié)晶組織的質(zhì)量與總質(zhì)量之比來(lái)表征塑料的結(jié)晶程度 由于分子結(jié)構(gòu)和外部條 件的限制 通常很難得到 100 的結(jié)晶度 而結(jié)晶速率則反映塑料在外部條件作用下呈 現(xiàn)出的結(jié)晶能力 但是 即使塑料能完成全部結(jié)晶過(guò)程 也需要很長(zhǎng)的時(shí)間 因此 經(jīng) 常使用半結(jié)晶期 結(jié)晶度達(dá)到 5 0 需用的時(shí)間 作為評(píng)價(jià)結(jié)晶速率和結(jié)晶能力的指標(biāo) 另外 由于塑料大分子特殊結(jié)構(gòu) 它不可能形成低分子物質(zhì)那樣規(guī)整的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu) 且通常又是結(jié)晶態(tài)和非晶態(tài)共存 所以它的晶粒不整齊 也沒(méi)有明晰的熔點(diǎn) 這些都是 塑料結(jié)晶有別于低分子物質(zhì)的地方 塑料結(jié)晶工藝 33 第二章 控制塑料結(jié)晶的方法 控制塑料結(jié)晶有兩方面含義 一方面是控制結(jié)晶度的大小 一方面為控制結(jié)晶質(zhì)量 這兩方面都會(huì)對(duì)塑料性能產(chǎn)生很大影響 以 PP 為例 在同一結(jié)晶度下 如果其制品中含有粗大的球晶 則其韌性不好 如 果含有 晶型的小球晶 則韌性好 常用幾種可控制結(jié)晶的方法有以下幾種 1 溫度控制法 a 熔融溫度 熔融溫度越低 越有利于均相成核的晶核形成 增加晶體生長(zhǎng)點(diǎn) 即可以提高結(jié) 晶度 又可以使晶體尺寸減小 所以在具體加工過(guò)程中在保證塑化成型前提下 熔融溫 度稍低一點(diǎn) 對(duì)結(jié)晶有利 b 冷卻溫度 冷卻溫度對(duì)結(jié)晶度及結(jié)晶質(zhì)量影響最大 是控制結(jié)晶的最有效方緩慢冷卻 可使塑 料在結(jié)晶區(qū)內(nèi)停留時(shí)間加長(zhǎng) 從而使結(jié)晶度升高 但緩慢冷卻卻容易產(chǎn)生粗大的球晶 對(duì)韌性不利而對(duì)剛性及硬度有利 快速冷卻 一方面使塑料迅速經(jīng)過(guò)結(jié)晶區(qū)域 從而降低結(jié)晶度 另一方而由于晶體 生長(zhǎng)時(shí)間短 也使結(jié)晶尺寸變細(xì) 有利于透明性及韌性的改善 在實(shí)際應(yīng)用中 采取緩 冷還是快冷 視產(chǎn)品性能需要而定 如果要求產(chǎn)品的透明度高 則需快速冷卻 如果要 求產(chǎn)品剛性及硬度高 則需緩慢冷卻 2 成核劑控制法 成核劑的加入主要是促進(jìn)異相成核 增加晶體生長(zhǎng)點(diǎn) 使結(jié)晶度提高 并使晶體顆 粒變細(xì) 從而改善沖擊強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度及光澤等 成核劑有無(wú)機(jī)類(lèi) 有機(jī)類(lèi)及高分子三 類(lèi) a 無(wú)機(jī)成核劑 無(wú)機(jī)成核劑以滑石粉為主 同時(shí)包括 CaCO3 云母 無(wú)機(jī)顏料等 這類(lèi)成核劑 對(duì)塑料透明性有影響 因而應(yīng)限制其在透明制品中的用量 b 有機(jī)成核劑 有機(jī)成核劑主要有 鈉 鎂 鋁 鈦等金屬芳香羧酸鹽 有機(jī)磷酸鹽 山梨酵糖類(lèi) 等 c 有機(jī)高分子成核劑 有機(jī)高分子成核劑為一些高熔點(diǎn)的聚合物 如乙烯基環(huán)烷烴可只于 PP 等 值得注 意的是 近來(lái)發(fā)現(xiàn) 成核劑不僅可以使晶體尺寸變細(xì) 還可以決定具體的晶型種類(lèi) 以 PP 為例 在其制品成型過(guò)程中加入的 型成核劑 可以促進(jìn)口品列的生成 最高可使 塑料結(jié)晶工藝 44 晶型含量達(dá)到 85 95 常用的 型成核劑有 喹叮啶酮染料 水久紅 E3B DACP 有機(jī)羧酸鹽與金屬鹽復(fù)合成核劑 等 3 拉伸控制法 對(duì)已經(jīng)結(jié)晶的塑料薄膜及片材類(lèi)制品進(jìn)行拉伸 可以使晶體破碎而形成尺寸細(xì)小的 晶體 并沿拉伸方向形成串晶 從而可以改善其制品韌性 并大幅度提高拉伸強(qiáng)度 光 澤度 硬度 阻隔能力等性能 拉伸方法即可以改變塑料結(jié)晶質(zhì)量 也可以提高其結(jié)晶 度 4 熱處理控制法 熱處理一方面可進(jìn)一步促進(jìn)結(jié)晶而增大結(jié)晶度 另一方面可完善結(jié)晶質(zhì)量 使匆忙 結(jié)晶而留下的結(jié)晶缺陷得到充分的修補(bǔ) 熱處理還可使結(jié)晶內(nèi)的不同品型發(fā)生互相轉(zhuǎn)化 如對(duì)含有 晶型的 PP 制品 在熔點(diǎn)以 上進(jìn)行熱處理會(huì)全部熔解 再結(jié)晶時(shí) 將轉(zhuǎn)化為 晶型 而擬六方晶型在 70 C 以上熱 處理即可以轉(zhuǎn)變成 晶型 以 PA6 為例 對(duì)其制品進(jìn)行熱處理后 其各種性能變化如下 a 拉伸強(qiáng)度 在熱處理溫度為 180 及保溫時(shí)間為 120min 時(shí) 拉伸強(qiáng)度隨處理溫度的提高及保 溫時(shí)間的延長(zhǎng)而提高 最大變化幅度可達(dá)到 10 左右 b 沖擊強(qiáng)度 在保溫時(shí)間 4h 處理溫度從 120 提高到 140 時(shí) 沖擊強(qiáng)度下降近 60 但溫 度超過(guò) 140 后 下降則平穩(wěn) 在溫度為 180 時(shí) 保溫時(shí)間從 10min 延長(zhǎng)到 30min 時(shí) 沖擊強(qiáng)度也下降 60 保溫時(shí)間超過(guò) 30min 后 下降則平緩 c 硬度 在一定范圍內(nèi) 隨熱處理溫度升高及保壓時(shí)間延長(zhǎng) 硬度有所緩慢提高 提高幅度 最高可達(dá) 10 左右 d 結(jié)晶度 熱處理可以促進(jìn)二次結(jié)晶 因而可提高結(jié)晶度 在保溫 4h 前提下隨熱處理溫度升 高 結(jié)晶度不斷升高 開(kāi)始稍快一些 超過(guò) 140 后 稍緩一些 在熱處理溫度為 180 前提下 隨保溫時(shí)間延長(zhǎng) 開(kāi)始結(jié)晶度不變 但保溫時(shí)司超過(guò) 120min 后 結(jié)晶 度迅速增大 塑料結(jié)晶工藝 55 第三章 影響塑料結(jié)晶的因素和結(jié)晶對(duì)塑料性能的影響 第第一一節(jié)節(jié) 影影響響塑塑料料結(jié)結(jié)晶晶的的因因素素 1 塑料分子結(jié)構(gòu) 通常按結(jié)晶能力的高低將塑料分為結(jié)晶型塑料和無(wú)定形塑料 一般來(lái)說(shuō) 大分子鏈 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 分子鏈節(jié)小 支化程度低 分子化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng) 立體規(guī)整性好 以及大分子 的剛?cè)嵝院头肿娱g作用力適中等 均有利于提高結(jié)晶速率和結(jié)晶度 相對(duì)分子 質(zhì)量大 結(jié)晶能力減小 反之 結(jié)晶能力增大 當(dāng)?shù)纫?guī)聚苯乙烯的含量增大時(shí) 結(jié)晶能力增強(qiáng) 結(jié)晶速率加快 2 低分子物質(zhì)和固體雜質(zhì) 塑料中含有低分子物質(zhì)和固體雜質(zhì)時(shí) 對(duì)結(jié)晶也有影響 例如 溶劑四氯化碳進(jìn)入 塑料后 能促使帶有內(nèi)應(yīng)力作用的區(qū)域加快結(jié)晶過(guò)程 吸濕性大的聚酰胺等 吸入水分 后也能起到加速制品表面結(jié)晶的作用 固體雜質(zhì)對(duì)結(jié)晶的影響取決于雜質(zhì)本身的性質(zhì) 它對(duì)結(jié)晶可以起加速作用也可以起減緩作用 能促進(jìn)結(jié)晶的雜質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中起到晶核 的作用 所以也稱(chēng)為成核劑 成核劑的加入一方面使結(jié)晶速率增加 同時(shí)也使晶粒變小 因此 工業(yè)上往往采用加入成核劑的方法來(lái)改善塑料的結(jié)晶形態(tài) 從而改善產(chǎn)品的性能 有些雜質(zhì)在熔體中是可溶解的 它不能起成核劑的作用 反而起到稀釋劑的作用 降低 結(jié)晶分子的濃度 使結(jié)晶速率下降 3 冷卻速率 影響塑料結(jié)晶的外部因素中 冷卻速率作用最大 ?？墒菇Y(jié)晶速率相差數(shù)倍甚至數(shù) 十倍 注射成型時(shí)的冷卻速率取決于熔體和模具之間的溫度差 當(dāng)熔體溫度一定時(shí) 由模具溫度決定 當(dāng)模具溫度接近時(shí) 過(guò)冷度小 冷卻速率慢 通常稱(chēng)為緩冷 此時(shí)結(jié) 晶特性類(lèi)似等溫靜態(tài)結(jié)晶 在制品中形成較大的球晶組織 雖然可以獲得較大的結(jié)晶度 但結(jié)晶組織會(huì)使制品發(fā)脆 強(qiáng)度降低 當(dāng)比最大溫度低很多時(shí) 過(guò)冷度大 冷卻速率快 通常稱(chēng)為急冷 在急冷條件下 大分子鏈來(lái)不及規(guī)整排列 它們將在很大的過(guò)冷度下形 成體積松散的無(wú)序構(gòu)型 或者只是在厚度較大的中心部位形成一些微晶結(jié)構(gòu) 導(dǎo)致制品 因結(jié)晶不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 尤其對(duì)聚乙烯 聚丙烯等結(jié)晶能力大 玻璃化溫度低的制品 不宜使用 如果把控制在以上不太高的溫度 則過(guò)冷度不會(huì)顯得太大 結(jié)晶速率和制品 的冷卻速率也適中 通常稱(chēng)為中速冷卻 在這種情況下 塑料熔體首先在模腔表壁處冷 卻 并形成一薄殼 結(jié)晶將從薄殼處開(kāi)始 逐漸向內(nèi)部發(fā)展由于薄殼可以起一定的絕熱 作用 故制品內(nèi)部熔體能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持在結(jié)晶溫度范圍內(nèi) 從而有利于制品內(nèi)部結(jié) 晶成核及晶體長(zhǎng)大 同時(shí)也能提高制品內(nèi)部的結(jié)晶度 并促使晶態(tài)結(jié)構(gòu)趨于完整 因此 塑料結(jié)晶工藝 66 中速冷卻成型后的制品內(nèi)結(jié)晶組織比較穩(wěn)定結(jié)晶應(yīng)力較小 一般不會(huì)引起尺寸和形狀的 變化 4 應(yīng)力和壓力 一般結(jié)晶型塑料在熔點(diǎn)附近是很難發(fā)生結(jié)晶的 但是 如果將熔體置于壓力下 可 能會(huì)引起結(jié)晶 而且高壓下比常壓下的結(jié)晶產(chǎn)物密度高 這種結(jié)晶結(jié)構(gòu)的材料有較高的 強(qiáng)度 力也可以加速塑料的結(jié)晶 如聚異丁烯用熔體冷卻的方法不能結(jié)晶 但拉伸可使 其結(jié)晶 應(yīng)力和壓力還會(huì)影響塑料的結(jié)晶形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu) 例如 使用螺桿式注射機(jī)時(shí) 塑料熔體受到較強(qiáng)烈的剪切 熔體中很難生成較大尺寸的球晶 結(jié)晶組織會(huì)被迅速粉碎 成微細(xì)晶核 所以成型后制品的結(jié)晶組織比較均勻細(xì)密 而柱塞式注射機(jī)無(wú)法達(dá)到這種 效果 壓力的影響則表現(xiàn)為 低壓下易生成大而完整的球晶 高壓下易生成小而不規(guī)則 的球晶 第第二二節(jié)節(jié) 結(jié)結(jié)晶晶對(duì)對(duì)塑塑料料性性能能的的影影響響 1 密度 結(jié)晶意味著分子鏈已經(jīng)排列成規(guī)整而緊密的構(gòu)型 分子間作用力強(qiáng) 所以密度將隨 結(jié)晶程度的增大而提高 例如 結(jié)晶度為 70 的聚丙烯 p 0 896g em 而結(jié)晶度提 高到 95 時(shí) P 0 903 g em 2 抗拉強(qiáng)度 由于結(jié)晶后塑料大分子之間作用力加強(qiáng) 所以抗拉強(qiáng)度也將隨著提高 例如 結(jié)晶 度為 70 的聚丙烯 b 27 5 MPa 而結(jié)晶度提高 95 時(shí) b 42 MPa 3 沖擊韌度 一般結(jié)晶態(tài)塑料因其分子鏈規(guī)整排列 沖擊韌度比非晶態(tài)時(shí)降低 例如 結(jié)晶度為 70 的聚丙烯 其缺口沖擊韌度為 15 2 k J m 而結(jié)晶度提高到 95 時(shí) 沖擊韌度 減小到 4 8 6 k J m 但是 隨著結(jié)晶度提高 沖擊韌度也有可能提高 4 彈性模量 曹宏深等認(rèn)為塑料結(jié)晶態(tài)比非晶態(tài)的彈性模量要小 如結(jié)晶度為 70 的聚丙烯 彈性模量為 4400 MPa 而結(jié)晶度提高到 95 時(shí) 彈性模量下降到 980 MPa 而王 文生等認(rèn)為彈性模量隨結(jié)晶度的增加而增大 如聚四氟乙烯 當(dāng)結(jié)晶度從 60 增至 80 時(shí) 其彈性模量從 549 MPa 增至 1098 MPa 5 熱性能 塑料結(jié)晶工藝 77 結(jié)晶有助于提高塑料的軟化溫度和熱變形溫度 例如 結(jié)晶度為 70 的聚丙烯 載荷下的熱變形溫度為 124 9 而結(jié)晶度提高到 9 5 時(shí) 熱變形溫度為 151 10 6 脆性 結(jié)晶給成型后的制品帶來(lái)一定的脆性 例如 結(jié)晶度分別為 5 5 8 5 9 5 的聚丙烯 脆化溫度分別為 0 10 和 22 7 翹 曲 結(jié)晶后塑料因分子鏈規(guī)整排列而發(fā)生體積收縮 結(jié)晶程度愈高 體積收縮愈大 因 此 結(jié)晶態(tài)制品會(huì)比非結(jié)晶態(tài)制品更容易因收縮不均而發(fā)生翹曲 另一方面 玻璃化溫 度低于環(huán)境溫度的結(jié)晶型塑料在使用時(shí)將會(huì)繼續(xù)結(jié)晶 從而造成制品尺寸性狀的不穩(wěn)定 8 表面粗糙度和透明度 結(jié)晶后的分子鏈規(guī)整排列會(huì)增加塑料組織結(jié)構(gòu)的致密性 制品表面粗糙度將因此而 降低 但由于球晶會(huì)引起光波散射 透明度將會(huì)減小或喪失 另外 因?yàn)樗芰系膶?dǎo)熱系 數(shù)比金屬的低得多 在不均勻冷卻時(shí) 表面冷卻比中心的快 表面和中心的結(jié)晶情況完 全不一樣 由于這個(gè)緣故 機(jī)械加工后所產(chǎn)生的表面和單一的模塑成型的表面 可以有 完全不同的硬度 抗磨性及摩擦系數(shù)等 塑料結(jié)晶工藝 88 第四章 塑料結(jié)晶的應(yīng)用 結(jié)晶型塑料的結(jié)晶度與結(jié)晶形態(tài)影響到制品的物理 機(jī)械性能 若成型時(shí)的冷卻速 度慢 有利于結(jié)晶的進(jìn)行 可以提高結(jié)晶度 因此 要得到機(jī)械性能優(yōu)良與表面光澤好 的制品對(duì)于模溫的控制是極為重要的 為了讓冷卻速度緩慢 以便充分地結(jié)晶 必須提 高模具溫度 但不可避免地會(huì)使成型周期延長(zhǎng) 結(jié)晶型塑料在其熔點(diǎn)附近時(shí)的比容 cm3 g 變化較大 所有材料在冷卻時(shí)都有一定程度地收縮 一般說(shuō)來(lái)結(jié)晶型塑料具 有比非結(jié)晶型塑料成型收縮率大的特點(diǎn) 因此 其制品易產(chǎn)生變形 且其厚壁制品易產(chǎn) 生凹痕 即大制件有可能發(fā)生翹曲 在較厚部分形成凹痕 總之 不僅應(yīng)考慮到模具溫 度的高低 而且也要注意到制品各部分必須均勻地冷卻凝固 或均勻地結(jié)晶 這兩點(diǎn) 非常重要 1 聚乙烯 聚乙烯一般在成型時(shí)的流動(dòng)性良好 幾乎可不必為其熱穩(wěn)定性擔(dān)心 然而 它的分 子取向性強(qiáng) 所以制品易產(chǎn)生變形 高密度聚乙烯具有敏銳的結(jié)晶溫度 一般來(lái)說(shuō) 要求較高的注射壓力與注射速度 尤其是對(duì)于厚壁制品 注射速度相當(dāng)重要 它可以改善制品的表面光澤 并防止制品翹 曲及降低成型收縮率 2 聚丙烯 聚丙烯有很多地方與聚乙烯相似 如表 4 1 所示 其流動(dòng)性正比于料筒溫度 但因 在 280 左右時(shí) 樹(shù)脂開(kāi)始老化 故要求溫度控制在 270 以下為宜 其分子的取向性 較強(qiáng) 若在較低溫度成型時(shí) 由于其分子取向 易產(chǎn)生翹曲 扭曲等變形 故必須注意 控制溫度 塑料結(jié)晶工藝 99 a 結(jié)晶型塑料 聚酰胺聚甲醛塑料名稱(chēng) 成型條件 高密度 聚乙烯 聚丙烯 尼龍 6尼龍 66均聚物共聚物 料筒溫度 210 280200 270210 260140 300180 200180 210 樹(shù)脂溫度 210 290210 280220 300250 310190 210190 220 模具溫度 30 9030 10060 8060 8080 12080 120 注射壓力 MPa50 15040 10070 16060 15080 11060 150 b 非結(jié)晶型塑料 塑料名稱(chēng) 成型條件 聚苯乙烯 通用級(jí) ABS 樹(shù)脂聚甲基丙烯 酸甲酯 聚碳酸酯改性 PPO Noryl 硬聚氯乙烯 料筒溫度 180 240200 280180 220260 310240 280165 185 樹(shù)脂溫度 190 200200 240200 230280 320250 300175 195 模具溫度 30 8040 8040 9085 12065 10040 60 注射壓力 MPa40 13080 15070 15080 15085 140100 150 表 4 1 常用塑料材料的注射成型條件 3 聚酰胺 尼龍 聚酰胺粘度隨溫度的變化極為敏感 它與其它熱塑性塑料不同 尼龍的熔點(diǎn)比較明 顯 表 4 2 所示 聚酰胺在其熔點(diǎn)上成型 所以其成型溫度必須比一般材料要高 關(guān) 于尼龍的結(jié)晶度與模具溫度之間的關(guān)系如圖 8 所示 由于尼龍吸濕性較大 故須預(yù)先充分干燥 然而 若在 90 以上干燥便會(huì)變色 須加 注意 品 種熔點(diǎn) 成型溫度 尼龍 6215220 300 尼龍 66255260 320 尼龍 610213220 300 尼龍 12177185 300 表 4 2 各種尼龍的熔點(diǎn)成型溫度 4 聚甲醛 聚甲醛 POM 有均聚物與共聚物 均為流動(dòng)性不太好的樹(shù)脂 此類(lèi)樹(shù)脂易發(fā)生 熱分解 必須注意控制成型時(shí)的溫度 共聚甲醛比均聚甲醛的熱穩(wěn)定性好 它可以在稍 塑料結(jié)晶工藝 1010 高的溫度條件下成型加工 但此材料在料筒內(nèi)停留的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng) 否則 會(huì)發(fā)生熱分 解使制品色澤發(fā)黃 5 PBT 樹(shù)脂 PBT 樹(shù)脂 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 與 PET 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 均屬于飽和 聚酯 熱塑性聚酯 PBT 樹(shù)脂的特點(diǎn)是熔體粘度極低 成型性良好 因它結(jié)晶迅速 故凝固快 PBT 與 PET 樹(shù)脂實(shí)際一般多采用玻璃纖維增強(qiáng)提高性能 在此 僅介紹非增強(qiáng)樹(shù) 脂基材的成型要點(diǎn) 其加熱料筒一般為 230 270 阻燃級(jí)為 250 模具溫度為 40 90 盡管在較低的模溫也能成型 但為得到表面光澤的制品 宜采用較高的模溫 注射壓力范圍為 50 130 MPa 因樹(shù)脂凝固迅速 所以注射速度宜快 使制品外觀良好 與有利于提高性能 此外 由于吸濕的樹(shù)脂熔融時(shí) 會(huì)發(fā)生遇水分解的后果 因而使制 品變脆 所以在加工前須進(jìn)行樹(shù)脂預(yù)干燥 塑料結(jié)晶工藝 1111 結(jié)論 綜上所述 結(jié)晶是塑料成型過(guò)程中的一種普遍現(xiàn)象 結(jié)晶的特點(diǎn)及規(guī)律對(duì)成型加工 和塑料的性能有很多影響 結(jié)晶型塑料的結(jié)晶度與結(jié)晶形態(tài)影響到制品的物理 機(jī)械性 能 若成型時(shí)的冷卻速度慢 有利于結(jié)晶的進(jìn)行 可以提高結(jié)晶度 研究塑料的結(jié)晶及 相關(guān)問(wèn)題 對(duì)塑料作一定的處理 往往能得到高附加值的產(chǎn)品