注塑技師培訓資料-絕對免費

1、注塑技師培訓資料第一章 注射成型工藝基礎(chǔ)第一節(jié) 常用注塑材料一、 塑料基本概念1高分子 高分子是由含有可反應(yīng)功能團的一種或幾種稱為單體的小分子物質(zhì)，按照某種規(guī)律通過化學鍵連接起來的巨型分子。由高分子所組成的物質(zhì)叫做高分子化合物，又稱為高聚物或聚合物，它與低分子化合物相比有如下特點：（1）它們都是由成千上萬的原子以共價鍵相結(jié)合起來的大分子所組成的物質(zhì)；（2）分子量很大，一般可自幾萬或幾十萬、幾百萬、甚至上千萬。而普通低分子的分子量只有幾十或幾百；（3）分子量具有多分散性，即分子量是不勻一的。2塑料 塑料一般指以合成或天然的高分子化合物（樹脂）為基本成分，可在一定條件下塑化成型，而產(chǎn)品最終形狀能保

2、持不變的材料。它的組成除了高聚物為主要成分外，還根據(jù)需要可能含有某些具有特定用途的助劑。助劑主要有填料、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑等。作為塑料基本成分的高聚物，習慣上成為樹脂。二、 塑料分類塑料有多種分類方法。一般說來，有以下兩種。1 按照塑料的使用特性分類可分為通用塑料、工程塑料和功能塑料。（1）通用塑料 一般作為非結(jié)構(gòu)材料，其產(chǎn)量大，價格低，但性能一般。主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等。（2）工程塑料 一般是指可以作為結(jié)構(gòu)材料，能在較廣的溫度范圍內(nèi)承受機械應(yīng)力和較為苛刻的化學物理環(huán)境中使用的材料，如聚酰胺（尼龍）、聚碳酸酯、聚甲醛和聚苯醚等。它們與通用塑料相比，具

3、有優(yōu)異的機械性能、電性能、化學性能、耐熱性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性等。（3）功能塑料 是指用于特種環(huán)境下的具有特種功能的塑料。如醫(yī)用塑料、光敏塑料等。2 按受熱所呈現(xiàn)的基本行為分類可將塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。（1）熱塑性塑料 在特定溫度范圍內(nèi)，能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。類塑料基本是以聚合反應(yīng)所得到的樹脂為基礎(chǔ)制成的，受熱時不產(chǎn)生化學交聯(lián)。因而當它再一次受熱時仍具有可塑性，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。（2）熱固性塑料 是指受熱后能成為不熔性物質(zhì)的塑料。這類塑料基本以縮聚反應(yīng)所得到的樹脂為基礎(chǔ)制成，受熱時發(fā)生化學變化使線型分子結(jié)構(gòu)的樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，

4、當它再一次受熱時就不再具有可塑性，如酚醛塑料、氨基塑料等。三、 常用塑料1聚氯乙烯聚氯乙烯（PVC）由氯乙烯聚合制得。目前世界PVC產(chǎn)量僅次于聚乙烯，居各塑料品種產(chǎn)量的第二位。根據(jù)成型加工或使用性能的要求，在PVC樹脂中加入各種助劑以制成肯有各種性能特征的PVC塑料制品。例如，添加增塑劑可以降低PVC的熔溫度和熔體黏度，并可以借增塑劑的添加比例來獲得不同軟、硬程度的PVC產(chǎn)物。穩(wěn)定劑的加入使PVC在成型加工過程及使用過程中不易分解和老化。潤滑劑則在加工中起潤滑作用，減少摩擦熱，使制品表面光滑。聚氯乙烯根據(jù)軟、硬程度的不同，可以進行壓延、模壓、擠出、注塑、吹塑等成型加工。聚氯乙烯薄膜通常是用吹塑

5、、壓延法制得；板材、管材、棒材、線材及型材以擠出法生產(chǎn)為主；大型板材、層合材料采用模壓法成型；工業(yè)零件則多用注射成型。硬PVC塑料的主要缺點是加工性、熱穩(wěn)定性和耐沖擊性差。軟PVC塑料的主要缺點是在使用過程中存增塑劑揮發(fā)、遷移、抽出等現(xiàn)象。為改變聚氯乙烯加工成型和使用上的不足，可以通過共聚、共混或?qū)ふ液线m的穩(wěn)定性、增塑劑等助劑來降低熔體黏度、降低加工溫度和改進加工性能。2聚乙烯（PE）是由乙烯聚合而成的。聚乙烯的原料乙烯，來源充足，有優(yōu)良的電緣性能、耐化學腐蝕性能、耐低溫性能和良好的加工流動性，因此，其制品生產(chǎn)發(fā)展非常迅速。過去按聚合壓力有高壓、中壓、低壓之分，利用低壓法也可以生產(chǎn)出與高壓聚乙

6、烯相類似的線性低密度聚乙烯。目前，按密度可分為高密度、低密度、線性低密度聚乙烯等類別。（1）低密度聚乙烯（LDPE） 通常用高壓法（147.17196.2MPa）聚合，稱為高壓聚乙烯。結(jié)晶度較低（45%65%），相對密度較?。?.9100.925），質(zhì)輕，柔性、耐寒性、耐沖擊性較好，廣泛用于生產(chǎn)薄膜、管材、電纜絕緣層和護套等。（2）高密度聚乙烯（HDPE） 是采用低壓法聚合，稱為低壓聚乙烯，分子中支鏈少、結(jié)晶度高（85%95%）、相對密度大（0.9410.965），具有較高的使用溫度、硬度、機械強度和耐化學藥品性能。適宜用中空吹塑、注塑和擠出法成型各種制品，例如各種瓶、罐、盆、桶等容器，漁網(wǎng)、

7、捆扎帶；作電線電纜覆層、管材、板材和異型材料等。（3）線性低密度聚乙烯（LLDPE） 近年開發(fā)并蓬勃發(fā)展的一種新型聚乙烯，它是乙烯與a-烯烴的共聚物。（4）超高分子量聚乙烯（HUMWPE） 系指相對分子質(zhì)量大于70萬以上的高密度聚乙烯。其相對密度介于0.9360.964之間，它的機械強度遠遠高于低壓聚乙烯，有優(yōu)異的抗環(huán)境應(yīng)力開裂和抗高溫蠕變性能，有極佳的消音和高耐磨等特性，可廣泛地用于工程機械、礦山機械及零部件的制造。3聚丙烯聚丙烯（PP）是由丙烯在催化劑的作用下聚合而成的，有等規(guī)聚丙烯（IPP）和無規(guī)聚丙烯（APP）之分。應(yīng)用價值大的是等規(guī)聚丙烯（IPP），但就目前生產(chǎn)聚丙烯的技術(shù)而言，總有

8、少量無規(guī)聚丙烯（APP）。APP性能差，不能單獨作塑料，只可作為IPP的助劑使用。PP屬于線性的高結(jié)晶性聚合物，熔點為165。PP是最輕的聚合物，其相對密度僅0.890.91。它具有優(yōu)良的機械性能，比聚乙烯堅韌、耐磨、耐熱，有卓越的介電性能和化學穩(wěn)定性。近年來PP生產(chǎn)的發(fā)展很快，是熱塑性塑料四大品種（PE、PVC、PS和PP）之一。聚丙烯樹脂的最大缺點是耐老化性能比聚乙烯差，所以聚丙烯塑料通常須添加抗氧劑和紫外線吸收劑。這主要是由于聚丙烯主鏈上有許多帶甲基的叔碳原子，叔碳原子上的氫容易受氧攻擊的結(jié)果。此外，PP的成型收縮率大，耐低溫性、沖擊性差，通常通過復(fù)合及共混改性的辦法加以改善。聚丙烯可以

9、用擠出、注塑、吹塑、模壓、真空成型等方法加工?；幸詳D出、注塑法為主。4聚苯乙烯（PS）是由苯乙烯聚合而成的。合成方法有本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。用各種聚合方法制成的聚苯乙烯均不透明，呈乳白色。PS分子主鏈是含有苯基側(cè)基的飽合烴鏈，分子結(jié)構(gòu)不對稱，加之苯環(huán)體積的影響，使大分子鏈不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因而具有較大的剛性，并且難以形成有序結(jié)構(gòu)。因此，PS是典型的非晶態(tài)線性高分子化合物。PS熔點較低（約90），有較寬的熔融溫度范圍，流動性好，成型性好。5ABS及苯乙烯共聚類樹脂（1）ABS樹脂 為丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的共聚物。ABS樹脂采用乳液、本體或懸浮聚合法合成，也可用機械混煉接枝法生產(chǎn)

10、。ABS共聚樹脂表現(xiàn)出三種單體均聚物的協(xié)同性能。丙烯腈使聚合物耐油、耐熱、耐化學腐蝕；丁二烯使聚合物具有卓越的柔性、韌性；苯乙烯賦予聚合物以良好的剛性和加工熔融流動性。ABS樹脂有高的堅韌性、剛性和化學穩(wěn)定性，兼有一定耐熱性和耐油性。改變?nèi)N單體的比例和相互的組合方式，以及采用不同的聚合方法和工藝，可以較寬地適應(yīng)產(chǎn)品性的變化，可獲得各種產(chǎn)品以適應(yīng)多方面用途的需要。ABS以突出的力學性能和綜合性能，成為重要的工程塑料。例好制造汽車零件、電器外殼、電話機、旅行箱、安全帽等。ABS的表面電鍍制品廣泛地代替金屬用于電器設(shè)備、日用制品。（2）AS樹脂 為丙烯腈與苯乙烯的共聚物，也可寫成SAN樹脂。AS樹

11、脂通常采用兩利單體經(jīng)本體法聚合制得。AS樹脂無色透明，透光率與聚苯乙烯相當，但韌性、強度超過聚苯乙烯。有良好的剛性、尺寸穩(wěn)定性，流動性，可成型各種制品。AS樹脂廣泛用于電話機、接線箱、電池箱等電氣制品；筆桿、漁具、玩具等文教用品。6聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 是丙烯酸類樹脂中最重要的一種，俗稱有機玻璃，相對分子質(zhì)量為50萬100萬。工業(yè)上主要用本體聚合法和懸浮聚合法合成。本體聚合制得的板狀制品，因透明度高，可代替普通無機玻璃。有機玻璃的相對密度不到無機密度的一半，抗沖擊、耐震性好，并具有良好的電絕緣性、染色性和二次加工性，因此，廣泛用作飛機艙蓋、汽車及摩托車的安全玻璃、儀表罩

12、以及工藝美術(shù)品、文教用品。適合作模塑粉，用于注塑、模塑、擠出成型。近年來已開發(fā)用于擠出成型板材，使用有機玻璃生產(chǎn)方法有重大發(fā)展。聚甲基丙烯酸甲酸中若含有定向排列的珠光粉（即堿式碳酸鉛、氧氯化鉍、二氧化鈦或片狀晶體，以及二氧化鈦或氧化鐵涂膜的云母片）時即可產(chǎn)生珠光效果，因而用擠出法、注塑法可成型出各種五光十色的珠光制品俗稱珠光有機玻璃。7聚碳酸酯聚碳酸酯（PC）按結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香簇等多種類型的聚碳酸酯。目前的主要品種是雙酚A型聚碳酸酯，屬于芳香族碳酸酯。聚碳酸酯的制備方法有光氣法和酯交換法。光氣法是在溶劑和堿存在下，使光氣與雙酚A在常溫、常壓下直接反應(yīng)生成聚碳酸酯，相對分子質(zhì)量通常

13、為3萬10萬，透明度最好。酯交換法是先使光氣與苯酚作用生碳酸二苯酯，然后使用與雙酚A在高溫、高真空下進行酯交換縮聚反應(yīng)而制成聚碳酸酯。相對分子質(zhì)量通常為2.5萬5萬。聚碳酸酯具有卓越的沖擊強度、耐蠕變性，并有較高的耐熱性、耐寒性（可要-100140范圍使用）。PC透明度較好，可見光的透過率可達90%以上。PC的拉伸強度、彎曲強度，剛性及電絕緣性很突出。正是由于聚碳酸酯性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，近年來得到了迅速發(fā)展，產(chǎn)量在工程塑料中僅次于尼龍而居于第二位。PC的成型加工性能優(yōu)良，可用注塑、擠出等方法成型。在玻璃化溫度與熔融溫度之間，PC呈現(xiàn)高彈態(tài)；在170220之間，可采用吹塑和輥壓等方法成型。而在室

14、溫下，聚碳酸酯具有相當大的強迫高彈形變能力和很高的沖擊韌性，因此可進行冷壓、冷拉、冷輥壓等冷成型加工。PC主要用于制造電子儀器、儀表零件、絕緣套管、機械零件、紡織器材等。8聚對苯二甲酸酯類樹脂聚對苯二甲酸酯類樹脂包括聚對苯二甲酸乙二（醇）酯（PET）和聚對苯二甲酸丁二（醇）酯（PBT），都屬于飽和聚酯型熱塑性工程塑料。對苯二甲酸乙二（醇）酯是由對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc乙二醇在催化劑存在下，通過直接酯化法或酯交換法制成對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET），然后再由BHET進一步縮聚反應(yīng)成PET。PET以前多作為纖維（滌綸纖維）使用，后又用于生產(chǎn)薄膜，近年來更廣泛用于生中空容器，俗稱“聚酯瓶”。P

15、ET薄膜是熱塑性樹脂薄膜中韌性最大者，在較寬的溫度范圍內(nèi)能保持其優(yōu)良的物理機械性能，長期使用溫度可達120，能在150短期使用，在-200的液氮中仍具有韌性。PET薄膜的拉伸強度與鋁膜相當，為PE薄膜的9倍，為聚碳酸酯和尼龍膜的3倍。此外，還具有優(yōu)良的耐候性、透光性、耐化學性和電性能。PET的主要缺點是加工性能差，這是由于其結(jié)晶速度太低的緣故。目前主要通過增強加入成核劑及其助劑，來提高PET結(jié)晶速度和改善成型加工性。聚對苯二甲酸丁二（醇）酯的制法與PET基本相同，只是把乙二醇改為1，4-丁二醇。PBT的特點是熱變形溫度高，在150的空氣中可長期使用；其吸濕性低，在23的飽和值為0.45%，在苛

16、刻環(huán)境下尺寸穩(wěn)定性仍佳；靜態(tài)、動態(tài)摩擦系數(shù)低，這樣可以大大減少對金屬或其它零件的磨耗，其耐化學腐蝕性也優(yōu)良，主要用于機械零件。PBT的加工性能也優(yōu)于PET，多用注射成型法制造機械零件、辦公用設(shè)備等工程制品。9.聚酰胺聚酰胺（PA）俗稱尼龍，是工程塑料中發(fā)展最早的品種，目前產(chǎn)量居工程塑料的首位。PA主要品種有PA6、PA9、PA11、PA12、PA66、PA1010、PA610、PA612及MC尼龍等。此類樹脂具有很高的機械強度、韌性、耐磨、耐油、耐弱堿和一般有機溶劑。聚酰胺可由二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)制得；也可由內(nèi)酰胺通過自聚制成。分子結(jié)構(gòu)中主要有一個胺?；腿舾蓚€次甲基或其他環(huán)烷基、芳香基

17、構(gòu)成。PA的使用溫度一般在400100范圍內(nèi)。其缺點是吸水性大，影響尺寸穩(wěn)定性。尼龍可用多種方法成型，如注塑、擠出、模壓、燒結(jié)以及噴涂和流化床浸漬涂覆法等。其中以注塑法為主。10聚甲醛聚甲醛（POM）學名聚氧化次甲基，是分子主鏈中含有亞氧甲基鏈節(jié)的線性高分子化合物，它是一種高熔點、高結(jié)晶性的熱塑性工程塑料，分聚甲醛和均聚甲醛兩種。聚甲醋是一種沒有側(cè)鏈的高密度、高結(jié)晶性的線性高聚物。具有優(yōu)良的物理機械性能，是在塑料中機械性能最接近金屬材料的品種之一，而且它的尺寸穩(wěn)定性好，耐水、耐油、耐化學藥品及耐磨損等性能都十分優(yōu)良。11酚醛樹酯酚與醛經(jīng)過縮聚反應(yīng)所得樹脂總稱為酚醛樹脂，即苯酚和甲醛縮聚產(chǎn)物。按

18、所用原料配比和催化劑的不同，可分別制成塑性線性酚醛樹脂和熱固酚醛樹脂，這時它們都是可熔的。以酚醛樹脂為基礎(chǔ)制成的酚醛塑料制品品種類很多，性能良好，應(yīng)用廣泛。例如玻璃纖維填充的酚醛玻璃鋼制品，強度大，有較優(yōu)良的耐熱性和耐腐蝕性；石棉填充的酚醛塑料制品肯有卓越的耐熱性、耐腐蝕性（耐酸）和耐磨性；木粉填充的酚醛塑料制品（俗稱電木或膠木制品），成本低，電絕緣性能好，成型性好，大量用于制造通用電絕緣零件，如各種電器開關(guān)、儀表外殼、旋鈕等。酚醛樹脂雖然是最古老的合成樹脂，但至今仍是重要的樹脂品種，而且在產(chǎn)量上始終占據(jù)熱固性樹脂的首位。近年來研究制成許多改性酚醛樹脂新品種，大大改善了此種樹脂的耐熱性、韌性等

19、性能，使之得到發(fā)展。12特種塑料（1）氟樹脂 氟樹脂是在高分子結(jié)構(gòu)中含有氟的樹脂總稱。氟樹脂品種有：聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯與六氟丙烯酸共聚物（FEP）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、乙烯-三氟乙烯共聚物（E-CTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（E-TFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物（PFA）、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物（VDF-CTFE）、全氟磺酸樹脂（XP樹脂）與仿氟乙烯-六氟異丁烯共聚物（CM-1樹脂）等十余種，數(shù)十個牌號。氟樹脂從分子結(jié)構(gòu)上看，雖然是屬于直鏈狀熱塑性聚合物，但熔融黏度太高不適用于注塑?？晒┳⑺艿姆鷺渲贩N有：四氟乙烯

20、-六氟丙烯共聚物（F46），其特點是結(jié)構(gòu)規(guī)則性不如聚四氟乙烯，結(jié)晶度較低，在F46中六氟丙烯約占18%為宜，如果低于18%則難于注塑，但若高于此數(shù)則耐熱性不好。在F46 分子結(jié)構(gòu)中含有三氟甲基，分子量比PTFE要底。雖然黏度高達10-102Pas（104105 cP），但由于在高溫下分子可自由活動，能形成熔融狀態(tài)，這為注塑加工提供了方便條件。聚三氟氯乙烯（PCTFE），從分子結(jié)構(gòu)上自與PTFE主要的區(qū)別在于有氯原子存在，從而破壞了PTFE對稱性，降低了大分鏈堆砌，使其增加柔性。PCTFE易于高溫下分解。聚偏氟乙烯（PVDV），是一種白色未狀，結(jié)晶型熱塑性樹脂；它還可以與三氟氯乙烯組成共聚物（氟

21、塑料23-19、3M樹脂），其最大特點是提高了使用溫度，可在120長期使用，低于170不發(fā)生重結(jié)晶，因此能良好地保證制品機械性能。（2）耐高溫型樹脂 聚砜、聚芳砜、聚苯醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、改性聚苯醚、聚酰亞胺-酰亞胺，這類聚合物由于分子主鏈上含有亞芳基或雜環(huán)結(jié)構(gòu)，因此具有耐高溫、耐輻射的能力，并兼有很高的強度和尺寸穩(wěn)定性。 聚砜（PSF）屬線型熱塑性聚合物，雖然有規(guī)整結(jié)構(gòu)，但仍是無定型結(jié)構(gòu)形態(tài)。在主鏈上有SO2鏈節(jié)。聚砜的黏度較大，對溫度的依賴性要比對剪切速率大，這一點正與聚乙烯相反而與聚碳酸酯類相似。在注塑中，當剪切速率低時，聚砜的膨脹效應(yīng)幾乎與溫度無關(guān)，但當剪切速率增加時，溫度對其膨脹

22、效應(yīng)的影響卻非常明顯。 聚苯醚（PPO） 該樹脂于1965年由美國通用電氣公司（GE）投入工業(yè)化生產(chǎn)。從PPO的分子結(jié)構(gòu)上看它有重復(fù)出現(xiàn)的苯環(huán)和醚鍵的對稱結(jié)構(gòu)，因此具有較高的耐熱性能和沖擊性能。PPO和其他許多熱塑性塑料不同，熔體的流變性能接近于牛頓流體，黏度對剪切速率并沒有明顯的依賴性。用于注塑的還有性聚苯醚及氯化聚醚。 聚苯硫醚（PPS） 是一種新型工程塑料，有優(yōu)良的綜合性能。使PPS與MOS2和Sb2O2共混可獲得作軸頸與軸承的材料。PP原粉熔融后流動性很大，直接加工困難因此必須經(jīng)過交聯(lián)預(yù)處理。國外供注塑用的有粉料與粒料兩種，如菲利浦公司的P-4型與R6型。PPS注塑與HDPE十分相似，

23、所不同的是PPS要求成型溫度高些，有343時，其流動性相當于HDPE的流動，其MI=34。PPS粉末與其他摻混物或顏色在265280下?lián)交?，然后再升到低于熔點的溫度340進行交聯(lián)，把熔體指數(shù)（MI）調(diào)節(jié)到110，以便用于注塑。（3）熱塑性彈性體（TPE） 在常溫下有似硫化橡膠的彈性，而在高溫下又能注塑，有似熱塑性塑料的性質(zhì)，它兼有橡膠和塑料的兩種性質(zhì)。常用熱塑性彈性體有如下幾種。熱彈性體（TPR） 具有較高的熔融黏度，即使在低剪切速率下也表現(xiàn)出非牛頓流體的性質(zhì)，對剪切有很高的敏感性。注塑TPR時，成型周期較短，與加工常用熱塑性塑料相似。TPR可代替天然或合成橡膠、PE、PVC及PU，改善熱穩(wěn)定

24、性及低溫撓曲性，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)等部門。 苯乙烯類熱彈性體 苯乙烯類熱彈性體多為三元嵌段聚合物，即兩個以上不同組成的高分子鏈段尾與尾結(jié)合而成的聚合物，可以是均聚物或共聚物，可以制成多種嵌段聚合物，如聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯或它們的共聚物；可以是均聚物的不同異構(gòu)體；也可以是排列成各種不同序列的二元嵌段、三嵌段或多嵌段；可以全部是彈性鏈段或者和軟彈性鏈接合在一起的聚合物。苯乙烯類熱彈體，主要是以苯乙烯、丁二烯和異戊二烯為單體合成的，可分為3類；三嵌段ABC、星形（AB）n或（ABA）n；ABC和多嵌段CBA（ABC）n。這些嵌段熱彈性體不需硫化就有很好的生膠強度和彈性、拉伸后永久變形小、

25、撓屈性和彈性良好，表面摩擦系數(shù)大；熱性能也很好，并在低溫下保持柔性。通用聚苯乙烯與丁二烯/苯乙烯熱彈性體共混，熔體指數(shù)從。注塑用的熱彈性體一般要經(jīng)過擠出機混煉造粒。由于嵌段熱彈性體，如SBS類比橡膠黏流活化能大2.53倍，所以黏度對溫度敏感性比橡膠大；流變特性比橡膠特殊；其黏度比分子量相似的橡膠要大幾十倍，而且有牛頓區(qū)和非牛頓區(qū)。當剪切應(yīng)力超過3103Pa時剪切速率急驟增加。嵌段熱彈性在注塑機上反復(fù)加工會使熔體指數(shù)以及回彈性能顯著地下降。 聚酯熱彈性體 聚酯熱彈性體是通過酯交換反應(yīng)制成的。原料是對苯二甲酸二甲酯、聚四亞甲基乙二醇醚（分子量60-3000），得到含有結(jié)晶的對苯二甲酸二丁酯硬鏈段和

26、無定型的對苯二甲酸聚亞烷基醚軟鏈段。結(jié)晶相起化學交聯(lián)作用，受熱可逆；而無定型相則賦予聚合物以彈性。調(diào)節(jié)兩相比例可改變熱彈性硬度、模量、熔點、耐化學腐蝕性和氣密性等性能。聚酯熱彈性體注塑時，熱穩(wěn)定性好，并有較低的熔融黏度，成型的溫度范圍也寬。 熱塑性聚氨酯熱彈性體（TPU） 熱彈性聚氨酯是固體聚氨酯彈性體的分支，是由于二異氰酸酯和帶有端羥基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇長鏈劑相互反應(yīng)制成的產(chǎn)品。硬度受鏈段（二元醇）和軟鏈段（多元醇）比例的控制；用控制二異氰酸酯對羥基（二元醇或多元醇）的比例來控制交聯(lián)度。熱塑性聚氨酯注塑采用較高的溫度，這時由于黏度小，對剪切速率的敏感也會下降。四、常用助劑1

27、助劑的定義“助劑”是一個應(yīng)用很廣泛的概念，各種材料都有各自的助劑?；\統(tǒng)地說，助劑是某些材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)或加工過程中所需添加的各種輔助化學品。由于大部分助劑是在加工過程中添加于材料或產(chǎn)品中，因此，助劑又常被稱為“添加劑”或“配合劑”。2助劑的功能和分類塑料加工助劑有無機物和有機物；有單一化合物，也有混合物；有低分子化合物，也有高分子聚合物。因此助劑的分類是比較復(fù)雜的。一般來講，塑料加工助劑的分類是以其功能進行劃分的。 穩(wěn)定劑 這類助劑賦予塑料制品穩(wěn)定性能，防止或延緩樹脂在貯存、加工和使用中的老化降解。主要包括抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑和防霉劑等。 加工助劑 其功能是改善塑料的加工性能，通常包括潤

28、滑劑、脫模劑、加工改性劑。潤滑和脫模劑降低樹脂加工時的摩擦作用，防止塑料粘著在加工設(shè)備或模具上，提高生產(chǎn)效率并保障制品表面光滑。加工助劑又稱加工改性劑，促進樹脂熔融且改善熱變形性和制品表面光澤。 功能性助劑 功能性助劑涉及的范圍很廣，視用途不同可大致分為：改善機械物理性能的助劑、柔軟化和輕量化助劑、表觀性能改良劑、抗靜電劑、難燃劑等。五、色母料1色母料的定義：色母料是顏料粒子借助于分散劑和機械作用，穩(wěn)定地分散成一定粒徑并以超常濃度均勻分布到載體樹脂中的顏料制備物。2色母料的結(jié)構(gòu)常由顏料核、分散層、載體層三層構(gòu)成。由于塑料品種繁多，性能各異，加工條件和使用環(huán)境又有很大不同，所以對著色劑、分散劑和

29、載體樹脂要求也就不同。（1） 著色劑 主要起著色遮蓋作用，選擇著色劑的主要依據(jù)其顯色性能、對塑料成型加工條件的適應(yīng)性、在塑料制件使用中的適應(yīng)性。（2） 分散劑 分散劑的作用是將著色劑分散成微細、穩(wěn)定和均勻的顆粒，使其在加工過程中不再凝聚。要求分散劑有較低的熔點和熔融黏度，與載體樹脂和被著色樹脂有良好的粗容性。（3） 載體樹脂 載體樹脂是色母料的基體，主要對著色劑起包覆粘結(jié)作用，使色母成粒，并有一定強度。選擇載體樹脂時要遵循下面三個原則：與被著色樹脂相容性好（載體樹脂最好與被著色樹脂相同）而且載體樹脂呈粉狀為好，以利于著色劑分散；流動性要好于被著色樹脂；著色后基本不影響塑料制品的性能。第二節(jié) 注

30、塑制品質(zhì)量一、 概述注塑制品質(zhì)量包括內(nèi)部質(zhì)量（性質(zhì)質(zhì)量）和外部質(zhì)量（表面質(zhì)量）兩個方面。內(nèi)部質(zhì)量 是指與聚合物結(jié)構(gòu)形態(tài)有關(guān)的結(jié)晶、取向、變形、翹取及內(nèi)應(yīng)力分布；與力學性質(zhì)有關(guān)的拉身、彎曲、沖擊和熔合處強度；與變形、收縮有關(guān)的尺寸精度等等。外部質(zhì)量 是指制品表觀質(zhì)量又稱表面質(zhì)量。注塑制品的表現(xiàn)質(zhì)量是內(nèi)部質(zhì)量的必然應(yīng)映。當注塑條件不宜時，制品就會出現(xiàn)凹、縮孔、氣孔、流紋、顏色不均、燒焦、暗紋、暗斑、銀紋、無光澤、泛白、剝層、白化、澆口開裂、應(yīng)力開裂、龜裂、變形（翹曲、扭轉(zhuǎn)）、溢邊等表面缺陷。造成上述表面缺陷的因素往往與造成制品內(nèi)部質(zhì)量的不良因素相一致，大都與熔體的流動、冷卻定型等過程有直接關(guān)系。二

31、、塑料結(jié)構(gòu)形態(tài)對制品質(zhì)量影響1. 結(jié)晶效應(yīng)（1）結(jié)晶概念聚合物的超分子結(jié)構(gòu)對注塑條件及制品性能的影響非常明顯。過去研究聚合物加工多從分子量大小、分子量分布及分子鏈支化的角度。但近年來，人們更注意到對于比單個他子大得多的超分子結(jié)構(gòu)（聚積態(tài)結(jié)構(gòu)），大分子鏈的排列、各種粒子形態(tài)堆砌方式，結(jié)晶效應(yīng)、取向效應(yīng)等對制品質(zhì)量的影響更為重要。聚合物按其超分子超分子結(jié)構(gòu)可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型，結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈有規(guī)則的排列，而非結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的無定型排列。不同形態(tài)表現(xiàn)出不同的工藝特性和物理機械性能。一般，結(jié)晶型聚合物比非結(jié)晶型具有較高的耐熱性能和機械性能。分子結(jié)構(gòu)較簡單的、對稱性高的聚合物易生

32、成結(jié)晶，例如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯等；分子鏈節(jié)雖然較大，分子間的作用力很強也能生成結(jié)晶，例如聚酰胺、聚甲醛等。但如果在分子鏈上有很大的側(cè)基存在時，則不易生成結(jié)晶，如聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯和有機玻璃等。分子鏈剛性大的聚合物也不能結(jié)晶，如聚砜、聚碳酸酯、聚苯醚等。（2）聚合物結(jié)晶度對制品性能的影響 密度 結(jié)晶度高，說明多數(shù)分子鏈已排列成有序而緊密的結(jié)構(gòu)。分子間作用力強，所以密度隨結(jié)晶度提高而加大，例如70%結(jié)晶度的聚丙烯其密度為0.896g/cm3，當結(jié)晶度增至95%時則密度增至0.903g/cm3。 拉伸強度 結(jié)晶度高，拉伸強度高，例如結(jié)晶度70%的聚丙烯其拉伸強度為27.5Mpa，當

33、結(jié)晶度增至95%時，則拉伸強度可提高到42 Mpa。 沖擊強度 沖擊強度隨結(jié)晶度提高而減小，例如70%結(jié)晶度聚丙烯，其缺口沖擊強度為14.9KNm/m2，當結(jié)晶度為95%時，沖擊強度減小到4.77KNm/m2。 剛度 70%結(jié)晶度的聚丙烯其模量為4400Mpa，而到95%時，則下降到980Mpa。 熱性能 結(jié)晶度增加有助于提高軟化溫度和熱變形溫度，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95%時則為151.1。剛度是注塑制品脫模條件之一，較高的結(jié)晶度會減少制品在模內(nèi)的冷卻周期。結(jié)晶度會給低溫帶來脆性，例如結(jié)晶度分別為55%、85%、95%的等規(guī)聚丙烯，其脆化溫度分別為

34、0、10、20。 翹曲 結(jié)晶度提高會使體積減小，收縮加大。結(jié)晶型材料比非結(jié)晶材料更易翹曲，這是因為制品在模內(nèi)冷卻時，由于溫度上的差異引起結(jié)晶度的差異，使密度不均、收縮不等，導(dǎo)致產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力，而引起翹曲，并使耐應(yīng)力龜裂能力降低。 光澤度 結(jié)晶度提高會增加制品的致密性，使制品表面光潔度提高，但由于球晶的存在會引起光波的散射，而使透明度降低。（3）影響結(jié)晶度的因素 溫度及冷卻速度 結(jié)晶有一個熱歷程，必然與溫度有關(guān)。當聚合物熔體溫度T高于熔融溫度Tm時，大分子鏈的熱運動顯著增加，當達到大于分子的內(nèi)聚力時，分子就難以形成有序排列而不易結(jié)晶；當溫度過低時，大分子鏈段動能很低，甚至處于凍結(jié)狀態(tài)，也不容易

35、結(jié)晶。所以，結(jié)晶的溫度范圍是在玻璃化溫度Tg和熔融溫度Tm之間。在高溫區(qū)（接近Tm），日核不穩(wěn)定，單位時間成核數(shù)量少，而在低溫區(qū)（接近Tg）自由能低，結(jié)晶時間長，結(jié)晶速度慢，不能為成核創(chuàng)造條件。這樣，在Tm和Tg之間存在一個最高的結(jié)晶速度（Vmax）和相應(yīng)的結(jié)晶溫度(Tvmax)。 熔體應(yīng)力作用 實施表明：熔體應(yīng)力的提高、剪切作用的加強都會加速結(jié)晶過程。這是由于應(yīng)力作用會使鏈段沿受力方向而取向，形成有序區(qū)，容易誘導(dǎo)出許多晶胚，使晶核數(shù)量增加，生成結(jié)晶時間縮短，加速了結(jié)晶作用。例如，對聚合丙烯考察發(fā)現(xiàn)：當壓力增高時，不僅使結(jié)晶度提高、密度增加，而且對結(jié)晶溫度也有提高作用。通過上面的介紹，使我們知

36、道注射成型中，對塑料熔體溫度、模具溫度及其冷卻速度的控制是多么重要，因為這對結(jié)晶度及其制品的內(nèi)部質(zhì)量將起重要影響。2取向效應(yīng)（1）取向機理聚合物在加工過程中，在力的作用下，流動的大分子鏈段一定會取向，但取向的性質(zhì)和取向的程度根據(jù)取向條件卻有很大的區(qū)別。按熔體中大分子受力的形式和作用的性質(zhì)可分為剪切應(yīng)力作用下的“流動取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”。（2）取向?qū)χ破沸阅艿挠绊懹捎诜墙Y(jié)晶型聚合物的取向是大分子鏈在應(yīng)力作用方向上的取向，所以在取向方向的力學性質(zhì)明顯增加，而垂直于取向方向的力學性質(zhì)卻又明顯地降低；在取向方向的拉伸強度（u）、斷裂伸長率（u）隨取向度增加而提高，例如對厚3mm，寬39.

37、6mm的高密度聚乙烯試樣加熱到93進行拉伸取向，則極限拉伸強度由原來的16.3MPa增至75.9Mpa，提高了4倍。結(jié)晶型聚合物的取向是由連接晶片鏈段起作用的，其強度隨直線鏈段取向而增大，由于晶片之間有伸直鏈段的存在，使結(jié)晶聚合物具有韌性和彈性。隨取向度的提高，材料的密度和強度都相應(yīng)提高，而伸長率卻降低下來。取向作用只有在熔化溫度下的取向才有效果，而低過結(jié)晶化溫度，不發(fā)生剪切作用，所以也就無取向效果。雙軸取向的制品其力學性質(zhì)具有各向異性并與兩個方向拉伸倍數(shù)有關(guān)。雙軸取向改變了單軸取向的力學性質(zhì)。在通常注塑條件下，注塑制品在流動方向上的沖擊強度大約是垂直方向的1-2.9倍，而沖擊強度為1-10倍

38、。說明垂直于流動方向上的沖擊強度降低很多。注塑制品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨取向度提高而上升，隨取向度提高和結(jié)晶度提高，其聚合物的Tg值可升高25。由于在制品中存有一定的高彈態(tài)形變，一定溫度下已取向的分子鏈段要產(chǎn)生松弛作用：非結(jié)晶型聚合物的分子鏈要重新蜷曲，結(jié)晶型聚合物要發(fā)生二次結(jié)晶，在這種情況下，制品要回縮，其熱收縮率與取向度成正比。所以收縮程度是取向程度的反映。線膨系數(shù)也將隨取向度而變化，在垂直于流動方向線膨脹系數(shù)比取向方向約大3倍。取向后的大分子被拉長，分子之間的作用力增加，發(fā)生“應(yīng)力硬化”現(xiàn)象，表現(xiàn)了注塑制品彈性模具提高的現(xiàn)象?！皟鼋Y(jié)取向”越大，則越容易發(fā)生應(yīng)力松弛（高分子取向或結(jié)晶），制品收

39、縮也越大。所以制品收縮反映了取向的程度。（3）影響制品取向的因素在注射成型中，聚合物熔體的取向過程可分兩個階段進行。第一階段是充模階段，其流動特點是熔體壓力低，剪切速率大，模腔壁處的物料在快速冷條件下進行，這一階段聚合物熔體的黏度主要是溫度和剪切速率的函數(shù)。第二階段是保壓階段，其特點是剪切速率低、壓力高，溫度逐漸下降。聚合物熔體的黏度主要依賴于溫度和注射壓力。但對取向影響主要是熔體加工溫度（Tp），對結(jié)晶影響主要是模具溫度（TM）。取向既與剪切或拉身作用有關(guān)，也與分子的布朗運動，以及大分子鏈的自由能有關(guān)。根據(jù)這種機理，控制取向的條件有下列因素。 物料溫度和模具溫度增高都會使取向效應(yīng)降低。因為熔

40、體溫度升高時黏度會降低，在一定恒應(yīng)力作用下，高彈性形變和黏性形變都要增加，但前者增加有限，而后者要迅速地增長，從此角度看到有利于聚合物的取向效應(yīng)；但與此同時大分子布朗運動卻加劇，大分子的松弛時間縮短，使解取向作用加強，聚合物最后的取向效果則決定于此兩因素的合成。如果熔體加工溫度高，則和凝固溫度之間的溫度域加寬，松弛時間加長，容易解取向。非結(jié)晶弄聚合物的松弛時間是從溫度Tp降至Tg時間，而對結(jié)晶型聚合物冷卻速度大，松弛過程短，容易產(chǎn)生凍結(jié)取向。而非結(jié)晶型聚合物冷卻速度慢，松弛過程長，容易解取向，取向效果將減小。除上述外，冷卻速度還與聚合物的比熱容、結(jié)晶熔化潛熱、熱導(dǎo)率有關(guān)。三者數(shù)值越大則解取向作

41、用加強。注射壓力增加可提高熔體的剪切應(yīng)力和剪切速度，有助于加速高分子的取向效應(yīng)。因此注射壓力與保壓壓務(wù)的提高都會使結(jié)晶與取向作用加強，制品密度將隨保壓壓力的升高而迅速增長。封閉時間會影響取向效應(yīng)。如果熔體流動停止后，大分子的熱運動仍較強烈，會使已取向的單元又發(fā)生松弛，產(chǎn)生解取向效應(yīng)。采用大澆口由于冷卻得慢，封閉時間延長，熔體流動時間延長，從而增強了取向效果，尤其在澆口處的取向更為明顯，所以直澆口比點澆口更容易維持取向效應(yīng)。模具溫度較低時，凍對取向效應(yīng)提高，而解取向作用減小。關(guān)于充模速度對制品取向的影響需要具體分析?？焖俪淠鹞挥诒砻娌课坏娜垠w高度取向，但內(nèi)部取向卻很少，這是因為在一定溫度條

42、件下，快速充模會維持制品心部有較高的溫度，使冷卻時間及高分子松弛時間延長，使解取向能力加強，所以心部取向程度反而比表層的小。在注射溫度相同的條件下，慢速充模會延長流動時間，使熔體溫度降低，剪應(yīng)力增加，熔體的實際溫度（Tp）與玻璃化溫度(Tg)或熔點（Tm）的區(qū)間要比快速充模區(qū)間小，則應(yīng)力松弛時間也短，所以解取向作用小；另一方面，慢速充模熔體的溫度比快速充模時低些，大分子布朗運動能力減弱，解取向作用減小，而取向作用會增加。就制品心部的結(jié)構(gòu)形態(tài)而言，快速充模會引起較小的取向，而慢速充模反而會引起大的取向，這種情況已被實驗所證實，例如用ABS拉伸試驗，用快速充模得到的制品，其收縮率比用慢速充模要小，

43、說明取效應(yīng)小，但就表面層說來，取向最大值仍然要比慢速充模大些。綜上所述，影響聚合物結(jié)晶與取向的因素有以下幾個方面： 溫度 熔體加工過程的溫度（Tp） 模具溫度（Tm） 聚合物的熔點Tm(Tf) 聚合物玻璃化溫度（Tg） 熔體最大結(jié)晶速率溫度（Tvmax） 時間 聚合物加熱時間 充模時間 保壓時間 澆口封閉時間 冷卻時間（從熔體到凝固的時間） 壓力 充模壓力 保壓壓力 速度 充模速度（注射速度） 塑化速度（螺桿轉(zhuǎn)速）以上要素都影響到聚合物熔體的原始晶核數(shù)目（晶核）、球晶大小、球晶分布；影響冷卻速度、結(jié)晶度、熔體黏度、剪應(yīng)力或剪切速率；影響熔體單元的取向與解取向的平衡；最終將影響到制品的密度（或比

44、容）、力學性能，應(yīng)力大小及其分布；影響制品的變形、翹曲、收縮、尺寸精度以及由充模流動所決定的表面質(zhì)量等。三、注塑制品內(nèi)部質(zhì)量1 內(nèi)應(yīng)力（1） 內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生在注塑制品中，各局部應(yīng)力狀態(tài)是不同的，制品變形程度將決定于應(yīng)力分布。如果制品在冷卻時，存在溫度梯度，則這類應(yīng)力會發(fā)展，所以這類力稱為“成型應(yīng)力”。注塑制品的內(nèi)應(yīng)力包括兩種：一種是注塑制品成型應(yīng)力，另一種是溫度應(yīng)力。當熔體進入溫度較低的模具時，靠進模腔壁的熔體迅速地冷卻而固化，于是分子鏈段被“凍結(jié)”。由于凝固的聚合物層，導(dǎo)熱性很差，在制品厚度方向上將產(chǎn)生較大的溫度梯度，而制品心部卻凝固得相當緩慢，以致于當澆口封閉時，熔體單元還未凝固，如果注塑機又

45、停止對冷卻收收縮進行補料時，由于制品內(nèi)部收縮作用與硬皮層作用方向是相反的，則心部會處于靜態(tài)拉伸而表層則處于靜態(tài)壓縮。在熔體充模流動時，除了有體積收縮效應(yīng)引起的應(yīng)力外，還有因流道，澆口出口的膨脹效應(yīng)而引起的應(yīng)力；前一種效應(yīng)引起的應(yīng)力與熔體流動方向有關(guān)，后者由于出口膨脹效應(yīng)將引起垂直于流動方向的應(yīng)力作用。對于半結(jié)晶型聚合物還要注意另外一種效應(yīng)，即當超過玻璃化溫度時，結(jié)晶單元之間所保留的一些非結(jié)晶相的分子鏈段將開始活動，但卻被結(jié)晶相所限位，阻止拉伸鏈的返回，于是形成內(nèi)應(yīng)力。對結(jié)晶型聚合物，還有一種形變-誘導(dǎo)應(yīng)力；當給結(jié)晶型高聚物熔體施加的應(yīng)力超過彈性形變極限時，晶格將沿滑動面流動，產(chǎn)生塑性形變的位移

46、，而取代了一部分彈性變形。在總形變不變的應(yīng)力松弛條件下，應(yīng)力逐漸下降到不等于零的某一最低值，這個保留值就是“形變-誘導(dǎo)”。對于這種情況的解釋還可設(shè)想結(jié)晶型聚合物有一種結(jié)晶模型，結(jié)晶過程中形成堆積式位移，使晶格在滑動面上進一步堆積發(fā)生困難，于是產(chǎn)生了反應(yīng)力，其大小等于保持晶格位移結(jié)構(gòu)所需的應(yīng)力，而且這種晶格位移結(jié)構(gòu)是在沒有應(yīng)力的非平衡狀態(tài)下形成的。這就是對“形變-誘導(dǎo)內(nèi)應(yīng)力”位移機理的解釋，但它不適用非結(jié)晶聚合物。（2） 內(nèi)應(yīng)力與制品質(zhì)量的關(guān)系制品中內(nèi)應(yīng)力的存在會嚴重影響制品的力學性質(zhì)和使用性能；由于制品內(nèi)應(yīng)力的存在和分布不均，制品在使用過程中發(fā)生裂紋，在玻璃化溫度以下使用使用時，常發(fā)生不規(guī)則的

47、變形或翹曲，還會引起制品表面“泛白”、渾濁、光學性能變壞。 內(nèi)應(yīng)力降低制品對光、熱以及腐蝕介質(zhì)的抵抗能力，在環(huán)境作用下，發(fā)生應(yīng)力開裂或出現(xiàn)“龜裂”，因此，減小或均化制品的內(nèi)應(yīng)力具有重要意義。但內(nèi)應(yīng)力也有可利用的一面，例如可以利用取向內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生各向異性的力學特點，使在受力方向上產(chǎn)生較高的強度，在應(yīng)用中有選擇地使用制品，例如生產(chǎn)拉伸薄膜和編織帶等。但對注塑制品希望內(nèi)應(yīng)力小而均勻分布。降低澆口處溫度，增加緩冷時間，有利于改善制品中應(yīng)力不均的狀況，使機械性能均一。對結(jié)晶型聚合物，拉伸強度都表現(xiàn)出各向異性的特點。熔體溫度的提高，不論對結(jié)晶型還是非結(jié)晶型聚合物都會導(dǎo)致拉伸強度的降低，但二者機理卻不一樣：前

48、者是由于結(jié)晶度降低而影響的；后者是通過取向作用而影響。2 沖擊強度注塑制品的沖擊強度表現(xiàn)出更突出的各向異性。沖擊強度除與聚合物的分子結(jié)構(gòu)和注塑工藝條件有關(guān)外，還與制品結(jié)構(gòu)形狀、澆口和位置、數(shù)目、分布及排列形式有關(guān)。這是因為沖擊強度，主要由聚合物加工過程形成的內(nèi)應(yīng)力（取向應(yīng)力、溫度應(yīng)力、形變-誘導(dǎo)應(yīng)力）所決定。3 制品收縮（1） 收縮過程注塑制品在成型過程的收縮可分3個階段。第一階段是在澆口凝固前的保壓階段。制品的收縮很大程度上取決于熔體的補償程度。由于模具溫度低，熔體溫度在不斷地下降，熔體密度和黏度在不斷地提高。因此，這時熔體的補償能力主要取決于保壓壓力的大小和維持向模內(nèi)傳遞的時間。第二階段是

49、從澆口凝固開始至脫模的冷卻階段。這個階段再無熔體進入模腔內(nèi)，制品的重量不會再改變，但制品的密度或比容將發(fā)生變化。第三階段是從脫模開始至使用階段的收縮。這是屬于自由收縮。（2） 收縮率的控制 注塑工藝方面a 模具溫度不要太高。例如對聚甲醛制品。當模具溫度80+40時，則收縮率為+5%。b 料筒溫度不要太高。例如聚甲醛制品，當熔體溫度為190+10時，則收縮率為+2.5%。c 注射壓力可適當提高。例如，對聚甲醛制品，當注射壓力為78Mpa+9.8Mpa時，則收縮率為+5%。d 適當提高注射速率。e 保壓時間要設(shè)定長些。f 適當?shù)卦黾永鋮s時間。g 控制模具的冷卻速度。 材料方面a 選擇顆粒均勻的物料

50、，使料粒受熱均勻，各處溫度一致，使冷卻速度均一。b 要選擇分子量大小和熔體指數(shù)適宜，分子量分布均勻的材料，使工藝條件易于控制，充摸流動穩(wěn)定，有利于減少收縮。c 對于結(jié)晶型聚合物提供減少結(jié)晶度和穩(wěn)定結(jié)晶度的條件，對非結(jié)晶型聚合物要創(chuàng)造減少解取向的因素。d 選擇吸濕性小的聚合物，通過干燥、降低水分，可減少收縮。e 選用流動性好，熔體指數(shù)低的聚合物。f 選用有增強填料的復(fù)合材料，可減少收縮。 在模具方面a. 根據(jù)模具收縮率，把模具型腔尺寸公差設(shè)計合理，選擇膨脹系數(shù)小的模具材料。b. 澆口截面積適當加大，有助于減少收縮。例如對聚甲醛當澆口截面積為1mm20.2mm2時，則收縮率變化。c. 縮短內(nèi)流道，

51、減少流長比，有利于補縮。d. 金屬嵌件使用要合理，尺寸大的嵌件要預(yù)熱。e. 模具中冷卻水孔的分布要均勻，冷卻效率要高。 設(shè)備方面要選擇具有較先進技術(shù)參數(shù)和控制性能優(yōu)越的注塑機。a. 料筒溫度及噴嘴溫度的控制系統(tǒng)要求穩(wěn)定、可靠、控制精度要高。例如用三元控制（比例-微分-積分）b. 選用塑化功能強，塑化質(zhì)量均勻的高效螺桿。c. 螺桿計量準確，精度高。d. 能根據(jù)制品與材料選擇注射壓力和注射速度的多級控制。e. 冷卻周期準確，設(shè)定合里。f. 合摸機械系統(tǒng)剛性大，合摸力足。g. 注射機油溫穩(wěn)定，壓力和流量波動范圍小。h. 模溫控制穩(wěn)定。 制品方面a. 制品厚度在能保證所要求的強度、剛度的情況下，適當減

52、薄。有利于減少收縮。例如聚甲醛制品，當壁厚為2mm1mm時，則收縮變化2，但薄壁制品會使各向異性收縮加大。b. 制品厚度均勻會改善收縮。c. 帶有加強筋的制品可減少收縮。d. 制品幾何形狀盡量簡單對稱，可使收縮均勻。e. 邊框補強會減少收縮。由上可知，理解制品的收縮和對其控制是十分重要的，因為這實際上是對制品幾何精度和尺寸精度的控制問題。四、 注塑制品表觀質(zhì)量在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，注塑制品作為結(jié)構(gòu)零件和裝飾零件得到更廣泛地應(yīng)用。制品表觀質(zhì)量之所以重要，不僅因為表面缺陷會影響產(chǎn)品的美觀，使用戶無法接受，而更重要的是注塑制品有表里如一的質(zhì)量；很多表面缺陷是注塑工藝條件、聚合物材料、模具選擇不合理的反映，是

53、制品內(nèi)部質(zhì)量的一些特征。因此研究表面質(zhì)量的生成原因和消除辦法，無論對控制制品的外部質(zhì)量還是內(nèi)部質(zhì)量都有重要意義。制品表觀缺陷包括以下方面。1 凹陷、縮孔、氣孔（1）產(chǎn)生原因 這類缺陷的產(chǎn)生大都是原料吸溫性太大，干燥不好，制品壁厚不均，模腔壓力不足或沒有把型腔中的空氣排除，形成阻隔使熔體流不能與模具表面全部接觸，或因物料冷卻速度降低使其制品表面出現(xiàn)嚴重凹。而縮孔位置多發(fā)生在筋表面和遠澆口地方。（2）防止辦法 在制品設(shè)計方面要防止由于筋造成的壁厚不均，一般筋厚是壁厚的50%，使筋的拐角處壁厚均勻。在材料方面要選取收縮率小的材料；在模具方面使之在壁厚的地方開設(shè)支流道；在注塑工藝方面要降低模溫、熔體溫

54、度，增加注射壓力、保壓時間和注射量。對容易發(fā)生縮孔的地方加強冷卻，增加澆口截面尺寸，加大壓力傳遞效果，防止遠澆口處出現(xiàn)縮孔。2 無光澤、泛白、搓痕及皺紋（1）產(chǎn)生原因 這類缺陷大都是由于模具溫度過低，聚合物熔體溫度過高，冷卻速度過快所致。當熔體還在充模時，在型腔壁上就形成了很硬的殼，殼層受到各種力的作用，使之泛白變渾，嚴重者，殼層可能被撕破，發(fā)生移位，就出現(xiàn)了搓痕或皺紋。例如注塑熔體指數(shù)小的低密度聚乙烯薄制品時，最容易發(fā)生這類現(xiàn)象，因為熔體進入小面積的型腔中很快地形成薄殼，在充模尚未完全結(jié)束時，薄層受到很大的應(yīng)力作用使表層撕破。產(chǎn)生此類缺陷的另一種原因是熔體在模內(nèi)發(fā)生了不規(guī)則的脈動流動，當澆口

55、尺寸很小、注射速度又很大時，聚合物熔體以細射流射入模腔，細射流經(jīng)過一段時間表面已冷卻再與后續(xù)熔體熔合時，就會出現(xiàn)此類缺陷。（2）防止辦法 在材料方面，選擇光澤度好的材料，如高沖擊聚苯乙烯和ABS很難有光澤，而導(dǎo)熱性差的材料容易產(chǎn)生光澤；在模具方面，選擇碳素工具鋼容易產(chǎn)生光澤，制造型腔時，要仔細研磨型腔表面控制其精糙度。在注塑工藝方面，要適當提高模具溫度或在模具澆口處采用局部加熱等措施。3 銀絲與剝層（1）產(chǎn)生原因 在充模時，波前峰析出揮發(fā)性氣體，是物料因受熱而分解出來的，氣體分布在制品表面，就留下銀紋。這些銀紋常形成“V”字形，尖端背向澆口。當含濕量過大時，加熱會產(chǎn)生水蒸氣。在塑化時，由于螺桿

56、工作不利，物料所挾帶的空氣不能排出，也會產(chǎn)生銀紋。在某些情況下，大氣泡被拉長成扁氣泡覆蓋在制品表面上，使制品表面剝層。有時因為從料筒至噴嘴的溫度梯度太大使剪切過大也會產(chǎn)生銀絲。（2）防止辦法 在物料方面，選擇吸濕性小的，或者采用好的干燥設(shè)備使物料充分地干燥，使含濕量下降到最低值；在工藝方面，降低熔體溫度，提高模具溫度，穩(wěn)定噴嘴濁度，增加塑分時的背壓，選用較大壓縮比的螺桿；在模具方面，開排氣槽，充模時使氣體能從型腔中排出。4 焦燒、暗紋及暗斑。（1）產(chǎn)生原因 暗紋或暗斑的出現(xiàn)多是因物料過熱分解而引起，或因塑化不均勻，制品中留有未熔化的料粒，從外觀上看呈暗斑痕。有時，是因為料中有異物，來自模具上的

57、灰塵，料斗、料器或料筒因腐蝕電鍍脫落物等所致。在充模時，模內(nèi)空氣被壓縮、溫度升高而燒傷聚合物多在熔合縫處發(fā)生此類缺陷。（2）防止辦法 在藝方面，使聚合物粉粒充分干燥，降低熔體溫度，提高背壓；在模具方面，開設(shè)排氣槽；在螺桿方面，采用較大的壓縮比。5 翹曲（1）產(chǎn)生原因 各種熱塑性聚合物其翹曲程度不一。非結(jié)晶型聚合物的翹曲要比結(jié)晶型大，這是因為流動方向取向大分子的數(shù)量比垂直于流動方向取向的分子數(shù)量要多，于是垂直于流動方向因松弛而產(chǎn)生的收縮比流動方向上的要小，收縮不一導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)不均，這是發(fā)生翹曲的主要因素。在聚合物中如有添加劑存在會加大制品翹曲程度，例如，色料能使高密度聚乙烯的收縮性加大，制品翹曲嚴重，這類翹曲是由于取向造成的。制品在模內(nèi)冷卻不均勻，也發(fā)生翹曲，這類多是由于溫度應(yīng)力引起的。（2）防止辦法 在工藝方面，減小取向作用能使翹曲減少，因此要快速充模，合熔體熱傳遞時間縮短，用充分的物料補償熱收縮。提高注射壓力和延長保壓時間，能使翹曲減至最小。物料溫度太高也會引