PP熱成型片材的制作方法

1、引用 引用 PP（聚丙烯）熱成型片材的制作方法默認(rèn)分類 2009-12-13 11:02:00 閱讀95 評論1   字號：大中小 訂閱  引用溫柔一刀 的 引用 PP（聚丙烯）熱成型片材的制作方法 引用xzjuyi徐州聚億 的 PP（聚丙烯）熱成型片材的制作方法PP（聚丙烯）熱成型片材，是目前國內(nèi)正壓熱成型中應(yīng)用最為廣泛、用量最大的一類片材。即使在整個熱成型用片材的家族中，也早已后來居上，與PVC、PS材料用量幾乎不相上下。目前市場上隨處可見的“一次性”塑料果凍杯、飲水用衛(wèi)生杯、豆?jié){杯、豆腐盒等幾乎百分之百用PP片材熱成型加工而成；在國內(nèi)年生

2、產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)幾十甚至上百億只的“一次性”塑料酸奶杯市場上，PP材料也占據(jù)著大半個江山；日常生活中的“一次性”快餐盒、方便面碗、冷飲杯等產(chǎn)品用PP片材熱成型加工而成的更是多得難以計數(shù)。用PP片材熱成型加工而成的塑料包裝產(chǎn)品在醫(yī)藥、輕工、玩具、食品、旅游等領(lǐng)域的應(yīng)用真是屢見不鮮。主要原因在于PP材料是最輕的塑料品種之一，密度僅0.890.91g/cm³，材料成本低；其次是原材料價格相對便宜，市場貨源充足，容易購買；另外就是生產(chǎn)技術(shù)易掌握，配料簡單，容易加工；最重要的是生產(chǎn)設(shè)備便宜，容易上馬。隨著國內(nèi)片材生產(chǎn)線的推陳出新，外資和進(jìn)口設(shè)備的引進(jìn)，以及新的原輔材料的應(yīng)用，熱成型行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的

3、態(tài)勢。熱成型片材加工技術(shù)也隨著設(shè)備、材料和用途的不同而五花八門。日益成熟的片材加工技術(shù)逐漸打破了舊式的常規(guī)理論?，F(xiàn)在，即使在同一條片材生產(chǎn)線，也可以用不同的工藝生產(chǎn)出不同用途、不同規(guī)格、不同材質(zhì)的合格片材；同一種規(guī)格用途的片材也可以用不同的設(shè)備、工藝加工出來?！盁o模式”給生產(chǎn)帶來極大的方便。PP熱成型片材可以用壓延法、壓光法、流涎法（有氣刀或無氣刀）等方式生產(chǎn)。在這篇文章里談?wù)動谩皦貉臃ā鄙a(chǎn)生產(chǎn)各種PP熱成型片材的一些技術(shù)。僅供各位參考，不妥之處，懇請批評指正。本文以最簡單的“擠出機T型機頭立式三輥壓光機牽引卷取”的設(shè)備配置為基準(zhǔn)。（高檔片材生產(chǎn)線一般采用“精密擠出”技術(shù)，有PLC高度自動化

4、可編程計算機控制系統(tǒng)、熔體泵、靜態(tài)混煉器等，三輥多為臥式結(jié)構(gòu)，采用伺服電機獨立傳動，配有獨立循環(huán)水控制系統(tǒng)，一般采用“壓光法”生產(chǎn)。一般為了防止輥筒、機架變形，影響片材加工精度，原則上不主張在高檔片材生產(chǎn)線上采用“壓延法”生產(chǎn)。所以，有的高檔片材生產(chǎn)線有自動保護(hù)功能，當(dāng)用壓延法生產(chǎn)片材時，如果三輥驅(qū)動電機過載時，整個生產(chǎn)線會自動停機。）“壓延法”與其他幾種方法最大的區(qū)別是在機頭進(jìn)入的第一和第二兩個輥筒之間有明顯的光滑而且均勻的余膠在旋轉(zhuǎn)，第三個輥筒一般不用壓緊中間的輥筒。由于輥筒間有一定余膠，對穩(wěn)定生產(chǎn)起著很大作用，因此普通的機電配置即可滿足。即不需要熔體泵、靜態(tài)混煉器、PLC高度自動化可編程

5、計算機控制系統(tǒng)等?？梢越档秃艽蟮耐顿Y成本和生產(chǎn)成本。只是輥筒、機架強度比“壓光法”、“流涎法”要高些，因為輥筒受到較大的分離力。用“壓延法”生產(chǎn)時，操作方便，工人易掌握技術(shù)要領(lǐng)，設(shè)備維修也很簡單。目前，國產(chǎn)設(shè)備幾乎100%可以滿足要求。所以，當(dāng)采用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP熱成型片材時，用國產(chǎn)設(shè)備比用進(jìn)口設(shè)備更實惠。常見熱成型用PP原材料的選用：PP顆粒料通常選用擠出板材級、片材級，拉絲級、窄帶級或熱成型級。一當(dāng)采用“壓延法”加工較厚PP“正壓熱成型片材”（0.502.50 mm）時，PP材料對設(shè)備適應(yīng)性很強，工藝要求比較寬松。以立式三輥上進(jìn)料為例：采用“壓延法”生產(chǎn)時，上輥與中輥之間有余膠，細(xì)如

6、鉛筆。在生產(chǎn)0.50mm2.5mm甚至更厚的正壓熱成型PP片材時，對設(shè)備適應(yīng)范圍較寬，工藝調(diào)節(jié)比較容易。此外，還有以下幾種優(yōu)勢：（1）      用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時，PP材料對螺桿、料筒的適應(yīng)性比較強：不論是在理論上推薦的專用、突變式、分離型、L/D=2225的單螺桿，還是漸變式、通用、排氣式、L/D=2O35、屏障型、分流型等其他新型單螺桿，都在實際生產(chǎn)中有成功生產(chǎn)的事例。這是由于在實際生產(chǎn)中，各個工廠實力不同，不可能都擁有專用的設(shè)備或配置，加之材料的頻繁更換，不可能每次都更換為專用的料筒和螺桿。所以，在實際生產(chǎn)中：一條

7、片材生產(chǎn)線既可以用來生產(chǎn)HIPS、CPS、ABS片材，也可以安排生產(chǎn)PP、PE片材，還可以加工PP降解材料、含填充母料的PP、PE片材。專業(yè)生產(chǎn)片材生產(chǎn)線設(shè)備的企業(yè)，所推出的片材生產(chǎn)線一般都適合加工PP材料。如：天津恒瑞、上海金偉、金湖、汕頭達(dá)誠、偉達(dá)等。（2）      用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時，PP材料對機頭結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式、傳動方式、溫控方式、唇口開度、進(jìn)料方式（上進(jìn)料、下進(jìn)料）適應(yīng)性很強PP材料加工范圍較寬，所以溫度的設(shè)置也比較寬泛。由于PP材料的熔點是164-170，而在實際生產(chǎn)中，加工溫度的設(shè)置可從170至270，具體

8、隨材料產(chǎn)地不同、設(shè)備不同、加工地不同而有所差異。唇口開度一般沒有太嚴(yán)格的要求，但唇口開度應(yīng)該至少大于片材厚度。在實際操作中，片材規(guī)格較多，調(diào)整唇口開度比較麻煩，甚至可以一直采用生產(chǎn)最厚片材的唇口。有的采用唇口（厚）開度片材厚度x（1+1030%）；有的是當(dāng)片材厚度低于0.8mm時唇口開度采用1.0mm，當(dāng)片材厚度大于0.8mm低于1.5mm時，唇口開度采用2.0mm（由于一般熱成型用片材的厚度很少超過2.0 mm）。較常見三輥溫度的循環(huán)水控制在3080。三輥循環(huán)水路有串聯(lián)、并聯(lián)、獨立控制等幾種方式，都能滿足生產(chǎn)要求。 例如：A.臺灣產(chǎn)的片材生產(chǎn)線：螺桿150 mm X34，無排氣式單螺桿和料筒

9、；衣架式機頭，寬100mm，帶阻尼條；輥筒490mmX110mm，鏈條傳動，液壓油缸控制上下輥筒升降；獨立循環(huán)水箱自動恒溫控制三輥溫度；立式下進(jìn)料；直流變頻調(diào)速電機，功率300HP；邊角料隨機粉碎隨即擠進(jìn)料斗使用；真空上料。當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)（厚）1.70 mm X（寬）710 mm  CPP 時，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）    配料為：粒料PT103（臺灣福聚烯）50Kg，粉碎料60Kg（其50Kg厚碎料，10Kg薄碎料），粉狀透明劑（香港產(chǎn)）0.2Kg。（2）    機身溫度控制：233237235236239239

10、245250243（單位：）（3）    機頭溫度控制：235235235235235（單位：）（4）    三輥水溫控制：（下中上）28.428.623.5（單位：）（5）    螺桿轉(zhuǎn)速：57.7（r/min）（6）    三輥線速度：9.3（m/min）；牽引力：30.8KN（7）    主電機轉(zhuǎn)速：938（r/min）；主機電流：390A（8）    上下輥筒狀態(tài)：上下輥都壓（9）  &#

11、160; 余膠狀態(tài)：細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊。只在中輥和下輥之間存在。（10）過濾網(wǎng)：80目X2+100目；網(wǎng)前壓力230Kg/cm²（11）唇口開度：2.3mm（12）機頭距三輥中心線距離：100mm（13）片材質(zhì)量：表面良，透明度良，（到正壓制杯熱成型機試）熱成型性能良。注意：(a) 在試驗時：上下輥都壓；余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊，只在中輥和下輥之間存在；溫度設(shè)置比較隨意。(b) 由于主機電流較大，而螺桿轉(zhuǎn)速并不快，所以，機身、機頭溫度還可升高1020。(c) 通過試驗，當(dāng)上下輥都壓，余膠不僅在上輥與中輥間存在，也在中輥與下輥間存在

12、，余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線時，片材也可以正常生產(chǎn)和使用。(d) 通過試驗，當(dāng)上輥不壓，僅壓下輥，余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊，只在中輥和下輥之間存在時，片材也可以正常生產(chǎn)和使用。(e) 通過試驗，機身正向溫度設(shè)置（235260）、逆向溫度設(shè)置（260235）或設(shè)置都一樣（245），片材均可以正常生產(chǎn)和使用。說明：（1）這條生產(chǎn)線主要用于“壓光法”生產(chǎn)PP、HIPS、CPS等片材。（2）在此只想證明：從工藝角度講，這條生產(chǎn)線用“壓延法”生產(chǎn)PP熱成型片材是可行的，且形式多樣。B汕頭達(dá)成包裝機械廠JP750P擠出片材機組：螺桿105 mm X35，排氣式單螺桿及料筒

13、；整流子調(diào)速電機，功率100KW；衣架式機頭，帶阻尼條；三輥規(guī)格316 mmX800mm，鏈條傳動；手動蝸桿減速器控制上輥筒升降，下輥筒不能升降；立式上進(jìn)料；恒溫循環(huán)水箱控制三輥溫度。當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)（厚）1.50mmX（寬）580mmWPP生物降解正壓熱成型片材時，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）配料：PP生物淀粉降解粒料（西安萬杰）100Kg +降解碎料120Kg（2）機身溫度：180185190190195195（單位：）（3）機頭溫度：195190195（單位：）（4）過濾網(wǎng)：60目X2+80目X2（5）余膠狀態(tài)：粗如食指，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好、光滑（6）上輥溫度：40；中輥45，下輥：3

14、0（7）唇口開度：2.5mm（8）在余膠大小保持適量的情況下，主機速度和三輥速度可同時加快或減慢。（9）片材質(zhì)量：表面良，（到正壓制杯熱成型機試）熱成型性能良，拉伸均勻。說明：(a) 本生產(chǎn)線主要用于HIPS、CPS、環(huán)保降解材料、高填充PP、PE片材生產(chǎn)。同樣適于一般非填充PP熱成型片材的生產(chǎn)。(b) 用“壓延法”也可以生產(chǎn)較薄的PP負(fù)壓（真空）成型熱成型生物降解片材（見后面三。（2）（c）由于含有大量淀粉，機身溫度不能太高，過濾網(wǎng)不能太多、太密，否則片材易發(fā)黃，甚至縱向出現(xiàn)燒焦線條。(d)當(dāng)用這條生產(chǎn)線加工PP填充片材（填充母料超過50%）時，三輥、機身溫度應(yīng)適當(dāng)升高，以利均勻塑化，防止擠

15、出機負(fù)載過大而損壞設(shè)備。C 汕頭達(dá)成包裝機械廠JP90700擠出片材機組：單螺桿90X28，分離型；電磁調(diào)速電機，功率37KW；，直管式機頭，無阻尼條；三輥規(guī)格256X700mm，蝸輪傳動，氣動控制下輥筒升降，上輥不能升降；立式下進(jìn)料；并聯(lián)或串聯(lián)循環(huán)水路。說明：（a）本生產(chǎn)線是早期出現(xiàn)的專用于“壓延法”生產(chǎn)PP、PE填充和非填充片材的生產(chǎn)線，調(diào)節(jié)方便，價格便宜。（b）生產(chǎn)工藝比較簡單，不在此贅述，可參照A、D。D浙江宏華擠出片材生產(chǎn)線：雙階漸變式單螺桿100mm X30，無排氣孔料筒；電磁調(diào)速電機，功率45KW；三輥規(guī)格260mmX800mm，齒輪傳動，手動絲杠控制上輥筒升降，下輥筒不能升降；

16、衣架式機頭，帶阻尼條；立式上進(jìn)料；并聯(lián)循環(huán)水路；人工上料；切邊料單另粉碎。當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)0.55mmX580 CPP正壓熱成型片材時，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）配料：T30S粒料（濮陽）25Kg，碎料70Kg（其中60Kg厚碎料），粉狀透明劑（國產(chǎn)）0.03Kg（2）機身溫度：200220230240240240（單位：）（3）機頭溫度：225220225（單位：）（4）主機（表顯示）：1450 r/min；三輥（表顯示）：525 r/min（5）三輥溫度（溫度表測出水口水溫）：上輥48，中輥45，下輥35（6）余膠狀態(tài)：細(xì)如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好（7）唇口開度：1.20mm（8）機頭

17、距中輥距離：250mm（9）過濾網(wǎng)：60目X3+80目X2（10）片材質(zhì)量：表面良好，（在壓力熱成型機上試）拉伸性能良好，塑杯無破損，底部也無發(fā)白現(xiàn)象，透明度良好。說明：(a) 通過試驗，當(dāng)上中下輥筒溫度在3035，主機在1200r/min，余膠保持不變，做出的熱成型片材拉伸性能仍然良好，且透明度有所提高。(b) 機身溫度還可降低1020。(c) 透明劑有粒狀的，粉狀的。當(dāng)用粉狀透明劑的時候，可在配方中用白油、松節(jié)油、酒精少量，以使粉狀透明劑均勻分散，提高透明度。(d) 過濾網(wǎng)有用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)疊的（25+50+100+50目）；有剪刀剪的（100x2+80x2，100+80x2+60，100+80+

18、60x2， 100+80+60+40，80x2+60x20，40+80+40等）；有沖床沖的；也有用進(jìn)口厚的單層或雙層60100目過濾網(wǎng)。(e) 由于片材較窄，機頭較寬而且未堵，為減少切邊寬度，所以機頭距三輥較遠(yuǎn)。二   當(dāng)采用“壓延法”加工較薄PP“正壓熱成型片材”（0.300.40 mm）時，PP材料對設(shè)備適應(yīng)性相對減弱，工藝要求也比較苛刻。仍以浙江宏華擠出片材生產(chǎn)線為例：（具體配置參看一.D）當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)0.36mmX620 CPP時，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）    配料：T30S粉料（濮陽）25Kg，透明粉碎料105Kg（其中

19、90Kg厚碎料），透明劑0.03Kg（2）    機身溫度：190225240240245245（單位：）（3）    機頭溫度：225222225（單位：）（4）    主機（表顯示）：1500 r/min；三輥（表顯示）：725 r/min（5）    三輥溫度（溫度表測出水口水溫）：上輥47，中輥47，下輥35（6）    余膠狀態(tài)：粗如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好（7）    唇口開度：1.20mm（8）

20、0;   機頭距中輥距離：170mm（9）    過濾網(wǎng)：60目X3+80目X2（10）    片材質(zhì)量：表面良好，（在壓力熱成型機上試）拉伸性能良好，塑杯無破損，底部也無發(fā)白現(xiàn)象，透明度良好。注意：(a) 機身溫度還可降低1020。(b) 這個配方用于回料較多、熱成型制品色澤要求不太高的情形。(c) 通過試驗，當(dāng)上、中輥筒溫度低于45，主機在1300r/min，余膠保持不變，做出的熱成型片材表面質(zhì)量良好。但在正壓熱成型機上試驗“小梅花杯”的成型性時，發(fā)現(xiàn)片材拉伸性能變差，塑杯拉伸破裂現(xiàn)象增加，廢品很多，不能正常生

21、產(chǎn)。即使改變正壓熱成型機的各參數(shù)，也沒有改善。即使將機頭唇口開度降至0.60 mm，也沒有作用。因此判定，用壓延法生產(chǎn)薄PP“正壓熱成型片材”（0.300.40 mm）的熱成型性能與主機速度有很大關(guān)系。(d) 當(dāng)主機速度1500 r/min，輥溫降至低于35時，片材熱成型性能也變差，塑杯難以成型。但當(dāng)輥筒溫度升至75時，片材熱成型性能良，但塑杯透明度變差，表面模糊。因此判定，用壓延法生產(chǎn)薄PP“正壓熱成型片材”（0.300.40 mm）的熱成型性能、熱成型制品的透明度與三輥溫度有很大關(guān)系。三      如果用“壓延法”生產(chǎn)用于負(fù)壓（真空吸塑）P

22、P熱成型片材，可在正壓熱成型片材的配料中增加適量的PE，或直接選用經(jīng)PE改性的PP擠出級料-共聚PP常見加入擠出級HDPE或LLDPE、LDPE，加入量1050%，或者直接選用經(jīng)過PE改性的共聚PP擠出級料，以改善片材的拉伸性能，提高成品率。例如：（1）某廠生產(chǎn)吸塑用PP瓷白片材0.40 mm X700 mm配料如下：PP（F401，揚子石化）100 Kg，PE（5000S，北燕）100 Kg，白吸塑片材碎料80 Kg降解母料100 Kg，瓷白色母料（山東）5 Kg。采用設(shè)備：90X28，分離型單螺桿；電磁調(diào)速電機，功率37KW；衣架式機頭，無阻尼條；三輥規(guī)格256X700mm，鏈條傳動；手動

23、蝸桿控制上輥筒升降，下輥不能升降；立式上進(jìn)料；并聯(lián)循環(huán)水路。工藝參數(shù)：機身溫度： 225237245248255260（單位：）機頭溫度：240232240（單位：）三輥溫度（手模）：上中輥約5060（單位：）過濾網(wǎng)：80目+120目X2+150目 X2唇口開度：1.5 mm余膠：粗如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好片材質(zhì)量：表面良，（在吸塑機上試）吸塑性能良，無破裂、拉伸不均現(xiàn)象。說明：(a) 吸塑用PP熱成型片材，配方隨產(chǎn)品加工難易成度、用途、質(zhì)量要求而有所變化。(b) 吸塑用PP片材還可以用“流涎法”生產(chǎn)，將在另外的章節(jié)詳述。(c)用“壓延法”生產(chǎn)薄片材時，為了防止硬質(zhì)雜物（沙礫、金屬）對機頭、

24、熔體泵、輥筒的損傷，一定注意放置磁力架，及時換網(wǎng)。一般生產(chǎn)薄片用的過濾網(wǎng)比厚片用的網(wǎng)密、結(jié)實。一般采用專用網(wǎng)疊。（2）仍以汕頭達(dá)成包裝機械廠JP750P擠出片材機組為例（具體配置參見一。B）當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)（厚）0.50mmX（寬）610mmWPP生物降解負(fù)壓（吸塑）熱成型片材時，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）配料：PP生物淀粉降解粒料（西安萬杰）100Kg +降解碎料100Kg（2）機身溫度：180185190190195195（單位：）（3）機頭溫度：195190195（單位：）（4）過濾網(wǎng)：60目X2+80目X2（5）余膠狀態(tài)：細(xì)如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好、光滑（6）上輥溫度：45；中輥

25、48，下輥：35（7）唇口開度：1.5mm（8）在余膠大小保持適量的情況下，主機速度和三輥速度可同時加快或減慢。（9）片材質(zhì)量：表面良，（到吸塑熱成型機試）熱成型性能良，拉伸均勻。說明：(a) 機身、機頭、三輥溫度及主機速度對余膠均勻分布和良好旋轉(zhuǎn)影響很大。(b) 降解粒料的配方對片材加工的難易及熱成型性能起關(guān)鍵作用。(c) 擠出速度加快、輥筒溫度適當(dāng)升高都有利于提高片材的熱成型性能。結(jié)束語：（1）從以上來自生產(chǎn)一線的真實試驗記錄可以看出，用“壓延法”可在多種不同配置的設(shè)備上生產(chǎn)多種配方的PP熱成型片材。雖然用“壓延法”生產(chǎn)薄PP熱成型片材時對配方、輥溫、速度等工藝參數(shù)有較苛刻的要求，但摸清規(guī)

26、律之后，還是很容易操作的。（2）“壓延法”的關(guān)鍵在于控制余膠，使之始終處于無氣泡、穩(wěn)定、均勻、光滑的狀態(tài)。（3）輥筒的溫度與擠出機的速度有一定的比例關(guān)系，他們對熱成型片材的熱成型性能有很大影響。注釋：WPPWHITE  PP白色PPCPPCLEAR  PP透明PPCPSCLEAR  PS透明PS 引用 第三章 片材的成型特性默認(rèn)分類 2009-12-13 11:34:48 閱讀120 評論0   字號：大中小 訂閱  引用xzjuyi徐州聚億 的 第三章 片材的成型特性第三章 片材的成型特性本章將就吸塑成型常用片材的性能進(jìn)行

27、介紹，成型的成敗和質(zhì)量與片材的特性有著重要關(guān)系。         用于成型加工的無論單層或多層復(fù)合片材，都必須具備以下性能：        一、塑性記憶，即當(dāng)拉伸軟化的片材時，既有緊縮反抗拉力的傾向，又有盡可能均勻拉伸的傾向。這一特性可以使己經(jīng)成型的制品如果重新加熱到原來的成型溫度，它會回復(fù)到原來平片形狀。這特性對成型過程的拉伸有著重要影響。        二、熱拉伸

28、，即片材在加熱時均可以拉伸，這一特性對于產(chǎn)品的形狀和質(zhì)量有很大影響。有些可以拉伸1520，而有些甚至可以拉伸至500600。        三、熱強度，即加熱軟化的片材只要稍受壓力，就會在模具上形成清晰的輪廓。反之，如果需要太大的壓力才能成型，而真空吸塑成型所提供傾壓力差有限，對某些細(xì)微的花紋就很難顯示出來。        四、成型溫度，即成型片材需具備適宜一定的加工溫度范圍。既在其受熱軟化溫度，容易成型，又與其熔融溫度有一定距離，成型溫度范圍較寬；不能只

29、在較小的某一特定溫度范圍內(nèi)成型，溫度偏高或偏低時，成型容易撕裂、熔塌等現(xiàn)象。        為了更加深入了解吸塑成型用片材的特性，我們將從以下幾個方面去分析。        一、熱塑性塑料化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)        熱塑性塑料是由分子鏈長度達(dá)到10-3mm 的大分子（聚合物）組成的。這些大分子可以是線性的，比如說HDPE ，也可以是支化的，如LDPE 。大分子完全無序排列（如圖3-1a

30、 ) ，我們稱之為無定形熱塑性塑料。均勻結(jié)構(gòu)的大分子，比如線型聚乙烯或聚甲醛，能形成部分的規(guī)則排列，大分子按一定規(guī)則部分結(jié)晶，我們稱之為部分結(jié)晶熱塑性塑料（如圖3-lb ）。 圖3-1 熱塑性塑料結(jié)構(gòu)示意 a 無定形的；b 部分結(jié)晶的       無定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料的區(qū)別? 無定形熱塑性塑料由于其不對稱結(jié)構(gòu)或大側(cè)基，是不結(jié)晶的，在不進(jìn)行改性和著色的情況下均是透明的。無定形熱塑性塑料的使用溫度應(yīng)低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度爪，見圖3-2a 。部分結(jié)晶塑料含有分子鏈規(guī)則排列的區(qū)域，稱之為結(jié)晶區(qū)。因為結(jié)晶作用，部分結(jié)晶的熱塑性塑料通常是不透

31、明的，并且透明度會隨著結(jié)晶度的增加而減小。部分結(jié)晶熱塑性塑料的使用溫度在幾和熔點Tm 之間。如果HDPE 的片材被加熱到晶體熔點以上，晶體將會熔融，片材將會全部變成無定形，進(jìn)而透明起來。在冷卻過程中，晶體會再次形成。對于許多部分結(jié)晶的熱塑性塑料而言，結(jié)晶作用可以通過將成型的片材和模塑制品快速冷卻而得到抑制，最終得到透明的制品（如PET 瓶，透明的PET 片材和透明的無規(guī)聚丙烯片材）。圖3-2 說明了無定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料與溫度相關(guān)的行為，表3-1 為重要的無定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料。 表3-1 重要的無定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料 無定形熱塑性塑料 部分結(jié)晶熱塑性塑料 聚抓乙烯（PVC-U 和

32、PVC-P ) 高密度聚乙烯（HDPE ) 苯乙烯聚合物（PS/SB/SAN/ABS/ASA ) 低密度聚乙烯（LDPE ) 聚甲基丙烯酸甲醋（PMMA ) 聚丙烯（PP ) 聚碳酸醋（PC ) 聚酞胺（PA6/PA66/Pall/PA12 ) 聚苯醚（PPE ) 聚甲醛（POM ) 纖維素衍生物（CA 、CAB 、CP ) 線型聚酷（PET 、PBT ) 無定形聚酞胺（PA6 一3 一T ) 聚苯硫醚（PPS ) 聚礬（PUS )  聚醚礬（PES )  圖3-2 熱塑性塑料狀態(tài)區(qū)示意圖 a 無定形的；b 部分結(jié)晶的 12-工作溫度；23-軟化區(qū)（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg）;

33、34-成型溫度區(qū)；1112-無定形部分的軟化區(qū)（Tg）; 1213-工作溫度區(qū)；1314-結(jié)晶區(qū)的熔程（晶體熔融溫度Tm ) ; 1415-成型溫度區(qū)；E-彈性模量，-強度；-熱變形率  表3-4 APET片材的技術(shù)指標(biāo) 指 標(biāo) 項 目 指標(biāo) 密度，g/cm3 1.381.42機械性 拉伸強度，MPa斷裂伸長率，%58280光學(xué)性 透明度，%霧度，%905.0熱特性 適用溫度，oC成型溫度，oC-40757585透氣性 水分透過率，g/(cm2·24·mm)氧氮透過率，mL/（m2·24h·MPa） 0.2120  

34、0;   透明的熱塑性塑料是無定形的，但并非所有無定形的熱塑性塑料都是透明的，比如說進(jìn)行了著色和改性的無定形塑料就是如此。由于分子鏈部分有序排列，部分結(jié)晶熱塑性塑料不再透明，根據(jù)結(jié)晶度不同，其透明程度也會不同。無定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料有一個最高的工作溫度范圍，后面將會介紹。在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg時（以前稱之為軟化溫度），熱塑性塑料通常是非常脆（比如普通聚苯乙烯PS ) ，熱塑性塑料的剛性（模量E ）和強度（）的會隨著溫度的升高而降低，但可變形性（）會增大。材料在最高工作溫度時，還必須有足夠的剛性。熱膨脹系數(shù)在一定溫度范圍內(nèi)可以認(rèn)為是隨溫度線性增加的，后面將會

35、介紹。       當(dāng)加熱熱塑性成型材料時，無定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料會產(chǎn)生如下的差異。對于無定形熱塑性塑料（圖3-2a)，溫度升高到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（軟化點）時就可以真空吸塑成型了。所需要的熱量與成型材料的種類和所使用的加工方法有關(guān)，真空成型時所需要的溫度就比壓力成型時所需要的溫度要高。? 部分結(jié)晶的熱塑性塑料絕不會完全結(jié)晶，分為無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)。當(dāng)結(jié)晶度較低時，材料在溫度低于結(jié)晶熔融區(qū)時就能進(jìn)行真空吸塑成型，結(jié)晶程度高時，就需要更高一些的成型溫度。? 熱塑性塑料這種現(xiàn)象是如何影響真空吸塑成型加工的呢？如果用部分結(jié)晶熱塑性塑料制成

36、的制件在高溫下工作，或者說制件本身需要在高溫下殺菌消毒，它就需要承受熱-應(yīng)力條件而不發(fā)生形變，這就需要在熱加工過程中部分結(jié)晶區(qū)域被完全熔融，也就是說，這種成型材料需要選用足夠高的真空吸塑成型溫度。         圖3-3 是以部分結(jié)晶的聚丙烯熱成型杯子為例，說明了不同的真空吸塑成型溫度對制品成型后的外觀和而后的高溫消毒過程的影響。圖中的各種不同現(xiàn)象可以作如下解釋：聚丙烯的結(jié)晶熔融區(qū)大致為158165 ，當(dāng)真空吸塑成型溫度低于158 （如圖2-3 左側(cè)示意圖），結(jié)晶區(qū)不會完全熔融，它們就像一些小的塑性塊一樣，在成型

37、過程中產(chǎn)生形變，但仍以固態(tài)形式保留在無定形的熔體中。只要再次加熱（如高溫消毒），杯子開始形變，這是因為結(jié)晶區(qū)的應(yīng)力要想恢復(fù)到它最初的形狀。另一方面，若成型溫度為163 （圖3-3 右側(cè)），結(jié)晶區(qū)會完全熔融，聚丙烯成型材料會變成無定形的，在一定條件下冷卻，會形成新的不含應(yīng)力的晶體，不會在121 高溫消毒的時候發(fā)生逆轉(zhuǎn)，因此杯子的幾何尺寸不會發(fā)生變化。從以上的分析可知，若真空吸塑成型制品在高溫下使用，或要進(jìn)行短暫的高溫消毒，那么在材料真空吸塑成型的時候就最好使用較高的溫度。對于部分結(jié)晶熱塑性塑料，真空吸塑成型溫度至少應(yīng)該在晶體熔程范圍的中間溫度以上。如果用較高的溫度成型，無定形熱塑性塑料的形狀改變

38、也會減小。? 在實際生產(chǎn)中，如果把這些因素都考慮進(jìn)去的話，就會產(chǎn)生下面的問題：片材就會因為真空吸塑成型機器達(dá)不到所需要的真空吸塑成型溫度而無法進(jìn)行生產(chǎn)（通過機器時無法得到一個光滑平整的表面），或者是材料的熔體強度太低，會產(chǎn)生太大的熔塌，或者是因為材料與口模黏結(jié)得過緊。? 在加熱和成型時易于結(jié)晶的熱塑性塑料，如CPET是一個例外。CPET 是含有結(jié)晶成核劑無定形的聚酯。作為一種熱成型材料，CPET 是完全無定形的，但在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下仍具有快速結(jié)晶的特性。其結(jié)晶速度與材料的成型溫度有關(guān)，在170 時結(jié)晶溫度最大（如圖3-4 ）。CPET 晶體的熔程是在255258 之間，無定形區(qū)的軟化溫度是在7

39、885 ，故下列條件可用于CPET 的真空吸塑成型。  圖3-3 熱成型聚丙烯容器的外觀 左側(cè)：熱成型溫度為155 ；右側(cè)：熱成型溫度為163 a成型后的示意圖；b 經(jīng)過lh 高溫消毒后的示意圖；c經(jīng)過高溫消毒后的制品實物照片（真空吸塑成型溫度從左到右不斷增加）  表3-6 食品包裝級聚氯乙烯片材的物理性能 項 目 指標(biāo) 拉伸強度（MPa） 44.1落球沖擊破碎率（%） 40彎曲溫度（） 52加熱伸縮率（%） 厚度0.10.2mm 厚度0.20.5mm 厚度0.50.8mm ±15以內(nèi) ±10以內(nèi) ±7以內(nèi) 透濕度（g/·24h

40、83;0.1mm） 20         真空吸塑成型溫度為130135 ，加熱時間應(yīng)盡可能短，盡量少發(fā)生結(jié)晶，使材料具有理想的可變形性。結(jié)晶度高不利于制品的精確度。真空吸塑成型模具必須加熱到170 。在真空吸塑成型過程中（0.60.7mm 厚的片材用3.54s 的時間），材料可以獲得2530的結(jié)晶度。成型后，制品在60 下在另一個模具中冷卻。? CPET 真空吸塑成型制品的最大長期工作溫度為220 ，但是必須記住，能在如此高的溫度下使用，制品的穩(wěn)定性取決于結(jié)晶度。比如用CPET 做成的容器，結(jié)晶度也僅僅

41、只有2530。 圖3-4 CPET 結(jié)晶行為示意圖  表3-7 食品包裝級聚氯乙烯片材的衛(wèi)生性能 項 目 指 標(biāo) 聚氯乙烯單體殘余量/106 1溶出試驗 重金屬（4%乙酸）（以Pb計）/106 1蒸發(fā)殘渣 正已烷/106 30 乙醇/106 30 乙酸/106 30 蒸餾水/106 30 高錳酸鉀消耗量/106 10褪色試驗 65%乙醇 陰性 浸泡液（水，20%乙醇，4%乙酸，正已烷） 陰性 冷餐油或無色油脂 陰性        二、片材性能及其對真空吸塑成型加工的影響    

42、0;   1吸濕性        當(dāng)基體樹脂具有吸濕性，或者含有吸濕性的添加劑，如滑石粉、碳素或特殊的顏料被加人到樹脂基體中，這樣一些熱塑性片材就具有吸濕性，也就是說他們吸收水分。在這個過程中，水分可能被塑料吸收，主要集中在其表面。ABS、ASA、CA、CdA、CAB、擠出的PMMA、PC、APET、PSU、PES以及聚酰胺都具有吸濕性。吸濕性的成型材料通常都是密封包裝，只有在加工的時候才打開?，F(xiàn)今還沒有一種簡便的方法來判定成型材料中水分含量的多少。當(dāng)受潮的材料在真空吸塑成型過程中被加熱時，就會

43、在制品的表面產(chǎn)生氣泡，故吸濕材料必須在干燥的條件下進(jìn)行加工，要么把密封包裝打開后直接使用，要么干燥后立即進(jìn)行加工。? 通常情況下空氣中的相對濕度是6070。根據(jù)材料的不同等級，PC 片材可以在熱成型前在空氣中存放0.55h ，但ABS 材料可以開口存放23 天。若沒有特別的要求，一般的預(yù)干燥的方法可（參見附件表1） 。干燥可以在空氣循環(huán)干燥爐中進(jìn)行，片材必須垂直放置，兩者之間留有空隙，以便熱空氣可以穿過板的兩側(cè)自由循環(huán)。人們已經(jīng)很少將卷取的薄片進(jìn)行干燥。受潮的成卷的卷材進(jìn)行干燥需要花上幾天的時間。干燥了的成型材料如果不是在干燥后馬上進(jìn)行成型加工的話，需要立即包裝在PE 薄膜中。  &

44、#160;     2成型中片材的摩擦行為        在真空吸塑成型過程中，當(dāng)在片材和真空吸塑成型的模具之間存在著滑動時，就需要考慮片材的摩擦行為。這種情況可能會在陰模成型中模具的預(yù)拉伸過程中出現(xiàn)，或者在陽模成型中，模具在向里推進(jìn)的過程中與片材發(fā)生接觸時出現(xiàn)。 當(dāng)摩擦力比較大的時候，片材與模具一接觸就會黏結(jié)在一起。黏在一起的地方進(jìn)一步牽伸是不可能的了，比如說用黏結(jié)劑層合就是一個典型的例子。如果沒有摩擦力存在，比如說在模具表面涂層或者用PTFE 做成模具，被加工的材料就很容

45、易在接觸表面上滑動，這對于真空吸塑成型加工是不利的。當(dāng)材料太容易滑動通過模具時，要想將塑料用這樣的模具將其壓到陰模的底部是不可能的，因為這樣底部總是會太薄。因此在真空吸塑成型過程中，摩擦行為必須引起足夠的重視。 影響模具側(cè)面摩擦的因素有：真空吸塑成型模具所用的材料；模具與片材接觸部分的溫度；表面粗糙度。 影響成型片材摩擦性能的因素有：接觸面上的片材的種類；表面處理和條件（是否加入防黏劑或脫模劑）；成型片材與模具表面接觸時的溫度   。         實際應(yīng)用要點如下。 將模

46、具表面輕微砂磨或用人工的方法使其稍微粗糙一些，與非常粗糙的表面或經(jīng)過拋光的表面相比，這種表面可使成型材料較好的滑動，只是需要在陽模的拐角處拋光成鏡面，以便加熱的材料相對容易滑過。 模具溫度在真空吸塑成型的時候起了非常重要的作用。片材在真空吸塑成型時，非常容易粘接到模具上，降低模具溫度會使摩擦力降低。 對于具有明顯黏結(jié)傾向的成型材料，如帶有熱封合層的片材和復(fù)合的成型材料，接觸表面材料的成型溫度比主體基材的低。但ABS / PMMA 雙層材料不存在這樣的問題，因為ABS 和PMMA 有相同的真空吸塑成型溫度。而SB / PE 雙層復(fù)合的片材，當(dāng)PE 層與模具表面接觸，在用輔助模（通常叫上模）進(jìn)行預(yù)

47、拉伸時就會出現(xiàn)問題。這種片材非常不適用于真空成型，因為SB 的熱成型溫度至少要160 ，而在這樣的溫度下，PE 和密封層都已經(jīng)變黏，可能和模具黏結(jié)在一起。許多帶有密封層的材料在真空吸塑成型的時候需要把熱合層與溫度較低的模具相接觸，但這種方法使制品的設(shè)計受限。 不同情況下解決黏結(jié)問題的實際操作方法：在盡可能低的溫度下加工真空吸塑成型用片材；在片材容易發(fā)黏的一側(cè)少加熱；如果材料發(fā)黏的一側(cè)與模具接觸，成型溫度應(yīng)盡可能低；如果材料發(fā)黏的一側(cè)與進(jìn)行預(yù)拉伸的模具相接觸，就應(yīng)該選用PTFE 的模具或者用PTFE 涂層的鋁質(zhì)模具；加人防黏劑（比如PET ）涂層熱塑性材料時需要特別注意。需要注意的是，片材的滑動

48、摩擦行為與是否有防黏劑涂層而產(chǎn)生很大不同。如果用于某種成型片材的模具的幾何尺寸已經(jīng)確定，那么接下來采用的片材也需要有相同的涂層。如果涂層不同的話，也可以改變模具參數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了將這種具有不同涂層的片材成型出讓人滿意的壁厚分部的制品，必須有一套不同的預(yù)拉伸的模具。        3成型片材的收縮 在真空吸塑成型中，收縮（shrinkage）是指在沒有任何機械應(yīng)力作用的受熱條件下，熱塑性片材或吸塑制件所發(fā)生的尺寸變化。在材料進(jìn)行真空吸塑成型之前，建議對材料進(jìn)行收縮測試。 精確測量并紀(jì)錄一塊200mmX200mm 的片材，用箭

49、頭標(biāo)志出擠出方向并記錄下切割方向。 將烘箱加熱到片材真空吸塑成型的溫度 將片材放進(jìn)烘箱中，為了進(jìn)行測量，需要在一塊木板上覆蓋上一層PTFE 薄膜（例如Telflon 或Hostaflon ) ，然后噴撒上滑石粉，再將片材放置其上，并再次噴上滑石粉，最后用PTFE 薄膜輕輕蓋上，薄膜可以用圖釘固定在木板邊緣。 片材在烘箱中至少置留30min ，片材厚度每增加lmm ，置放的時間需要增加5min 。 片材從烘箱中移出并冷卻。 冷卻后測量片材尺寸，片材的收縮可由下式得到：       為了測量片材的各向異性，建議測定片材的縱向和橫向的收縮率

50、。如果新提供的成型片材出現(xiàn)諸如起褶、夾持處發(fā)生斷裂、接觸加熱的連接處發(fā)生嚴(yán)重收縮等問題，就應(yīng)該用新舊兩種片材進(jìn)行收縮率對比測試。兩種片材因具有不同的收縮率，并且在真空吸塑成型時表現(xiàn)出不同的行為，故需要不同的加工參數(shù)。真空吸塑成型制品的收縮可以通過比較制品和相應(yīng)模具的尺寸之間的差異來得到。熱收縮包括了加工收縮（VS ）、后收縮（NS ）和總收縮（GS ) ，它們之間存在著差異。加工收縮可以由下式計算：           模具和制品尺寸應(yīng)在相同條件下測定，如在真空吸塑成型后24h 在23 下進(jìn)行測

51、定。塑料制品加工后，在室溫條件下，經(jīng)過一段時間可以發(fā)現(xiàn)有后收縮。如果真空吸塑成型制品需要進(jìn)一步加工，比如泡沫填充，那么準(zhǔn)確知曉材料后收縮的值就是必要的，以便吸塑制品能夠與另外的模具準(zhǔn)確配合?？偸湛s值為： 總收縮值（GS ）=加工收縮值（VS ) 后收縮值（NS )          未發(fā)泡的ABS / PVC 片材在真空吸塑成型后持續(xù)5 天都會發(fā)生后收縮，供應(yīng)商和消費者都必須知道材料的收縮行為及其加工順序，這是因為材料的費用和質(zhì)量會隨之發(fā)生波動。特別注意的問題是要確定沖模、修邊模和真空吸塑成型生

52、產(chǎn)線上的其他一些切割模具的尺寸。因為在真空吸塑成型后制品不會馬上完成熱收縮，在修邊的時候，吸塑制品仍是溫的，所用的切割工具的尺寸就必須精確測定，最好是切割模具的單個部件能夠根據(jù)不同的材料分別進(jìn)行調(diào)整。      各種塑料的收縮值可（參見附件表1） 。這些只是參考值，它們還與加工條件有很大的關(guān)系。對于收縮值分布很寬的塑料，要得到正確的熱收縮值，就應(yīng)該在真空吸塑成型之前，要么詢問材料的制造商，要么進(jìn)行測試。精確的熱收縮值只有通過在相似幾何尺寸的真空吸塑成型模具上進(jìn)行測試得到。對于尺寸公差要求很高的模塑制品，必須制造出原型的模具進(jìn)行測試，并

53、且各部位的收縮也必須確定。      與收縮有關(guān)的最重要的影響因素：塑料種類，費用上的波動也必須考慮；冷卻速率高，會減少加工收縮；脫模溫度高比脫模溫度低會產(chǎn)生更大的收縮；高牽伸在多數(shù)情況下就等于低收縮；成型片材的生產(chǎn)條件是用不同的擠出機造粒，或同一臺擠出機具有不同的加工參數(shù)，生產(chǎn)的成型片材就有可能具有不同的收縮行為；陽模成型制品比陰模成型制品的收縮會更??；在相同條件下，用相同片材真空吸塑成型的吸塑制品，其收縮率波動的最大范圍為10 。? 提示：需要進(jìn)行收縮測定的制品的測定部位或測定方法本身都應(yīng)該進(jìn)行選擇，以確定在進(jìn)行測試的時候不會發(fā)生

54、形變，并且制品公差小于收縮值的10是不可能達(dá)到的。         4成型片材的取向         收縮率測試也會得到成型材料和制品中有關(guān)大分子取向的信息。如果材料發(fā)生高度取向，比如在擠出方向，這將會產(chǎn)生不該有的皺褶（圖3-5 ）。對于縱向和橫向距離相等的多型腔模具，在擠出方向上的皺褶要比橫向的明顯很多（圖3-5a ）。圖3-5 成型材料a 單型腔模具的制件；b 多型腔模具的制發(fā)生取向而產(chǎn)生的皺褶 件   

55、0;      就真空吸塑成型而言，牽伸會產(chǎn)生另外一種大分子的取向。圖3-6 是用高抗沖擊聚苯乙烯真空吸塑成型成的制品，它在徑向上就很容易撕裂成條。這些條本身在徑向上強度非常高，這是因為在真空吸塑成型時產(chǎn)生高度取向，使與牽伸垂直的方向強度大大降低，故在與牽伸平行的方向易發(fā)生撕裂（見圖3-7 ）。 圖3-6 高度取向的圓形杯子發(fā)生撕裂圖3-7 方形容器在取向方向上的撕裂         請注意，塑料在其取向方向強度非常高（如繩，包裝帶），但在垂直方

56、向上強度非常弱。         制品中發(fā)生取向通過以下方法證實：收縮率測試；從模塑制品中沖出一個圓片（圖3-8a ) ，然后測定al和bl （圖3-8b ) ，再將圓片放進(jìn)爐子里加熱。經(jīng)過收縮后，得到尺寸a 2和b 2（圖3-8c ) ，如果必要的話，可以得到收縮率。若a2 << b2 ，則產(chǎn)生嚴(yán)重的取向。 注意：在研究取向的時候，建議對成型材料進(jìn)行收縮測試，以使制品中存在的取向不能被忽略。        5片材的靜電荷

57、        除了導(dǎo)電的成型材料，比如說摻人了抗靜電劑、填充碳、電鍍和鍍膜材料而外，真空吸塑成型材料都會在下列過程中產(chǎn)生電荷：從卷筒上展開卷繞的材料；從疊放的材料中抽出；撕掉片材的保護(hù)薄膜；加熱；冷卻。 靜電荷的副作用 較大的顆粒，比如說塑料的鋸屑或鋸粉會被帶有靜電的材料所吸引，會粘到材料的表面上。這種現(xiàn)象，特別是對于高質(zhì)量的吸塑制品，將會產(chǎn)生次品，這可以通過如下方法來預(yù)防和減少：在另一個房間進(jìn)行最后的機加工；對成型材料表面直接噴射離子化的空氣；用導(dǎo)電的光滑的刷子清理成型材料。 如果不用抗靜電的材料進(jìn)行生產(chǎn)，吸塑

58、制品在成型加工后會吸收灰塵。一種簡單但很有效的方法是用含有洗滌液的水沖洗。 從根本上解決這個問題，必須做好防塵和防污染源的工作，實行無塵無污染化生產(chǎn)環(huán)境建設(shè)和管理。  圖3-8 以杯子中發(fā)生取向的證明 a沖一個圓片；b 收縮前測定片材尺寸；c 收縮后測定片材尺寸  表3-8 聚氯乙烯片材在真空吸塑成型的最大拉伸比 成型方法 凸模成型 凹模成型 柱塞(上模)輔助成型 允許拉伸比 10.51.0表3-9 聚氯乙烯片材在真空吸塑成型中模具設(shè)計參數(shù) 轉(zhuǎn)角圓半徑(r/mm)模型壁斜度 真空孔數(shù)（孔/） 真空孔徑(mm)制品收縮率(%)凹模 凸模 一般 復(fù)雜面 一般 復(fù)雜面 0.525

59、0.22500300040000.61.0約1.50.20.9        6片材加熱時的行為         在加熱熱塑性塑料時，下列都是一些非常重要的影響因素：加熱時間；膨脹量和凹陷量；成型溫度下成型片材的強度；成型溫度范圍；成型片材厚度方向的溫度梯度。         加熱時間的影響     

60、0;  加熱的方式會影響加熱的時間，真空吸塑成型各項參數(shù)設(shè)置相同時，真空吸塑成型片材的加熱階段主要取決于：塑料的種類（如PS 、HIPS 、PVC 、PP 等）及其顏色；片材的厚度。因為塑料是熱的不良導(dǎo)體，加熱時間的增長超出成型材料厚度的增長，如果在整個加熱過程中，在材料的兩個表面以材料所能承受的最大溫度進(jìn)行加熱（但不破壞材料），所需要的加熱時間就會最短。在實際加工中，人們先用能獲得的最大熱能進(jìn)行加熱，然后逐漸減少熱量輸人。作為加熱強度和加熱時間的函數(shù)，用這種方法處理的任何一種成型片材的厚度方向都會產(chǎn)生溫度梯度。如果在加熱后或者成型過程中，成型材料的溫度低于最低成型溫度，要

61、么將不可能進(jìn)行真空吸塑成型，要么真空吸塑成型制品的質(zhì)量將會非常差。如果不破壞材料的話，其內(nèi)部的溫度是無法測量的。因此就需要大量的實際經(jīng)驗，以便正確設(shè)置最佳的加熱參數(shù)，如熱量單位消耗和加熱時間、現(xiàn)代的真空吸塑成型機器、基本設(shè)置和加熱參數(shù)都實現(xiàn)了電腦控制。        注意：橫截面上溫差小的成型材料，如緩慢加熱的片材，就更容易模塑成型，制得的制品具有更好的力學(xué)性能。將片材加熱到破壞區(qū)所得到的模塑制品。其力學(xué)性能差，壁厚分布不均勻。厚度小于2.5mm 的片材可以單方向加熱到所需要的時間；厚度超過2.5mm 時，片材應(yīng)該

62、兩面同時加熱。 增韌的聚苯乙烯（HIPS 或SB ）通常被當(dāng)作參照物，也就是說如果HIPS 的加熱時間已知的話，那么其他塑料的加熱時間可以通過乘以一個“材料因子”（見表2-4 ）而大致計算出來。           膨脹量和凹陷量        在真空吸塑成型機器上加熱熱塑性塑料，為了測定其凹陷量，必須知道塑料的線性熱膨脹系數(shù)l（見表2-4 ) ，塑料的熱膨脹量基本上是線性的，可以通過線性熱膨脹系數(shù)l計算得到： 加熱產(chǎn)生的線性

63、膨脹量         式中l(wèi) 產(chǎn)生的熱膨脹量，mm l1 材料在溫度T1 下的長度或尺寸，mm ;? 線性膨脹系數(shù)； T1 初始溫度，通常為溫度； T2 加熱結(jié)束時的溫度。 上式僅適用于真空吸塑成型過程中的操作溫度和低溫情況。 連續(xù)操作溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的膨脹舉例：        ABS 材料，         線性膨脹量         收縮量 可以按下式簡單計算：         收縮量         式中 收縮量，mm bl 機器加持框內(nèi)的片材寬度或者是輸送片材的寬度； b 溫差為T2 - T1 時片材產(chǎn)生的線性膨脹，按上式的l 計算得到。 注意：按上式計算收縮量時，沒有考慮成型材料的內(nèi)應(yīng)力。 例：線性膨脹量 故, 收縮量