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        pc料的特性及注塑工艺

        作者:余姚百事达PC管厂家日期:2014年12月2日 16:11

        pc性能优异,透明度较高,冲击韧性好,耐蠕变,使用温度范围宽,pc的工艺特性是:熔融粘度对剪切率的敏感性小,而对温度的敏感性大,无明显熔点,熔融体粘度较高,高温下树脂易水解,制品易开裂。针对这些特性,我们特别要注意区别对待:要增加熔体的流动性,不是用增大注射压力而应采用提高注射温度的办法来达到。要求模具的流道、浇口短而粗,以减少流体的压力损失,同时要较高的注射压力。树脂在成型加工之前需进行充分的干燥处理,使其含水量控制在0.02%以下,此外,在加工过程中对树脂还应采取保温措施,以防重新吸湿。不仅需要合理的制品设计,还应正确掌握成型工艺,如提高模具温度,对制品进行后处理等可以减少或消除内应力。视产品的不同状况及时调正工艺参数。下面谈谈成型工艺1、注射温度必须综合制品的形状、尺寸,模具结构。制品性能、要求等各方面的情况加以考虑后才能作出。一般在成型中选用温度在270~320℃之间,过高的料温如超过340℃时,pc将会出现分解,制品颜色变深,表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷,同时物理机械性能也显著下降。2、注射压力对pc制品的物理机械性能,内应力、成型收缩率等有一定的影响对制品的外观及脱模性有较大的影响,过低或过高的注射压力都会使制品出现某些缺陷,一般注射压力控制在80-120mpa之间,对薄壁,长流程,形状复杂,浇口较小的制品,为克服熔体流动的阻力,以便及时充满模腔,才选用较高的注射压力(120-145mpa)。从而获得完整而表面光滑的制品。3、保压压力及保压时间保压压力的大小及保压时间的长短对pc制品的内应力有较大的影响,保压压力过小,补缩作用小易出现真空泡或表面出现缩凹,保压压力过大,浇口周围易产生较大的内应力,在实际加工中,常以高料温,低保压的办法来解决。保压时间的选择应视制品的厚薄,浇口大小,模温等情况而定,一般小而薄制品不需很长的保压时间,相反,大而厚的制品保压时间应较长。保压时间的长短可通过浇口封口时间的试验予以确定。4、注射速度对pc制品的性能无十分明显的影响,除了薄壁,小浇口,深孔,长流程制品外,一般采用中速或慢速加工,最好是多级注射,一般采用慢-快-慢的多级注射方式。5、模具温度一般控制在80-100℃就可以,对形状复杂,较薄,要求较高的制品,也可提高到100-120℃,但不能超过模具热变形温度。6、螺杆转速与背压由于pc熔体粘度较大,从有利塑化,有利排气,有利塑机的维护保养,防止螺杆负荷过大,对螺杆的转速要求不可太高,一般控制在30-60r/min为宜,而背压控制在注射压力的10-15%之间为宜。7、pc在注塑过程中要严格控制脱模剂的使用,同时再生料的使用不能超过三次,使用量应为20%左右。对生产pc制品的塑机要求:要求制品的最大注射量(包括流道、浇口等)应不大于公称注射量的70-80%,螺杆选用单头螺纹等螺距,带有止回环的渐变压缩型螺杆,螺杆的长径比l/d为15-20,几何压缩比c/r为2-3。

        PC物性及注塑工艺聚碳酸酯(PC)是一种无色透明的工程塑料,具有极高的冲击强度,宽广的使用温度范围,良好的抗蠕变性、电绝缘性和尺寸稳定性;缺点是对缺口敏感、耐环境应力开裂性差,成型带金属嵌件的制品较困难。聚碳酸酯,英文名Polycarbonate, 简称PCPC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料,具有优良的物理机械性能,尤其是耐冲击性优异,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小,尺寸稳定;具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,尺寸稳定性,电性能和阻燃性,可在-60~120下长期使用;无明显熔点,在220-230呈熔融状态;由于分子链刚性大,树脂熔体粘度大;吸水率小,收缩率小,尺寸精度高,尺寸稳定性好,薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂,长期在水中易引起水解和开裂,缺点是因抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。物化性能PC塑料的工艺特点如下:属无定型塑料,Tg149150Tf215225;成型温度为250310;相对平均分子质量为24万。热稳定性较好,并随相对分子质量的增大而提高。流变特性接近牛顿液体,表观粘度受温度的影响较大,受剪切速率的影响较小,随相对平均分子质量的增大而增大。无明显的熔点,熔体粘度较高。PC分子链中有苯环,所以,分子链的刚性大。PC的抗蠕变性好,尺寸稳定性好;但内应力不易消除。PC高温下遇水易降解,成型时要求水分含量在0.02%以下。制品易开裂。在成型前,PC树脂必须进行充分干燥。干燥方法可采用沸腾床干燥(温度120130,时间12h)、真空干燥(温度110,真空度96kPa以上、时间1025h)、热风循环干燥(温度120130,时间6h以上)。为防止干燥后的树脂重新吸湿,应将其置于90的保温箱内,随用随取,不宜久存。成型时料斗必须是密闭的,料斗中应设有加热装置,温度不低于100、对无保温装置的料斗,一次加料量最好少于半小时的用量,并要加盖盖严。判断干燥效果的快速检验法,是在注塑机上采用对空注射。如果从喷嘴缓慢流出的物料是均匀透明、光亮无银丝和气泡的细条时,则为合格。此法对一般塑料均适用。PC的熔体粘度比PAPSPE等大得多,流动性较差。熔体的流动特性接近于牛顿流体,熔体粘度受剪切速率影响较小,而对温度的变化十分敏感,因此,成型时只要调节加工温度,就能有效地控制PC的表现粘度。成型温度的选择与树脂的相对平均分子质量及其分布、制品的形状与尺寸、注塑机的类型等有关,一般控制在250310范围内。注塑用料,宜选用相对平均分子质量稍低的树脂,MFR57g/10min;对形状复杂或薄壁制品。成型温度应偏高,为285305;而厚壁制品,成型温度稍低,为250280。不同的注塑机,成型温度也不一样。螺杆式为260285,柱塞式为270310。料筒温度的设定是用前高后低的方式,靠近料斗一端的后料筒温度要控制在PC的软化温度以上,即大于230,以减少物料阻力和注射压力损失。尽管提高成型温度有利熔体充模。但不能超过230,否则,PC会发生降解,使制品颜色变深,表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷,同时,物理力学性能也会显著下降。喷嘴温度为260310,两种类型的注塑机喷嘴的温度控制有所不同。模具温度对制品的力学性能影响很大。随着模温的提高.料温与模温间的温差变小,剪切应力降低,熔体可在模腔内缓慢冷却,分子链得以松弛,取向程度减小,从而减少了制品的内应力,但制品的冲击强度、伸长率显著下降,同时会出现制品脱模困难。脱模时易变形,并延长了成型周期,降低生产效率;而模温较低,又会使制品的内应力增加。因此,必须控制好模温。通常,PC的模温为80120。普通制品控制在80100,而对于形状复杂、薄壁及要求较高的制品,则控制在100120,不允许超过其热变形温度。成型PC厚壁制品时,模具温度的控制显得特别重要。例如,在成型简支梁冲击试验样条(厚度为10mm)时,如果模具不进行控制温度,则成型的样条内部缩孔很多,也很大。此时,模具如果没有设置加热装置,则可采用简易的方法将模具主流道加热。该简易的方法就是在一根铁丝上系上棉花球,蘸上工业酒精,加热主流道,这样,虽不能消除缩孔,但缩孔的数量大为减少。程度大为减轻。当然.这是一种没有办法的办法,是一种土办法,不推荐使用。因为这样,容易使模具主流道变形和氧化。尽管注塑时注射压力对熔体强度和流动性影响较小,但由于PC熔体粘度高、流动性较差,因此,注射压力不能太低,一般控制在80120MPa,采用柱塞式注塑机时,注射压力应为100150MPa;而对于薄壁长流距、形状复杂、浇口尺寸较小的制品,为使熔体顺利、及时充模,注射压力要适当提高至120150MPaPC注塑工艺控制的总的原则是:高料温,低压力。保压压力大小和保压时间长短直接影响制品的质量。保压压力过小,则补缩作用小,制品内部会因收缩而形成气泡,制品表面也会出现凹痕;保压压力过大。在浇口周围易产生较大的内应力。保压时间长,制品尺寸精度高、收缩率低、表面质量良好,但增加了制品中的内应力,延长了成型周期。保压压力为80100 MPa。如前所述方法??用火加热主流道,延长浇口中熔体的凝固时间,以增加补缩作用。PC注射成型时,可提高背压压力。注射速率对制品的性能影响不大。但从成型角度考虑,注射速率不宜太慢,否则进入模腔内的熔体易冷凝而导致充模不足,即使充满了,制品表面包易出现波纹、料流痕等缺陷;注射速率也不宜太快,以防裹入空气和出现熔体破裂现象。生产中,一般采用中速或慢速,最好采用多级注塑。注塑时,速度没定为慢慢,这样可大大提高制品质量。螺杆转速不可太高,一般为3060 r/min。嵌件需预热到200,至少也要有120,一般为110130。再生料的再生次数不超过3次,用量为20%左右。PC是透明性塑料,成型时一般不推荐使用脱模剂,以免影响制品透明度。对脱模确有困难的制品,可使用硬脂酸或硅油类物质作脱模剂,但用量要严格控制。PC制品中应尽量避免使用金属嵌件。若确需使用金属嵌件时,则必须先把金属嵌件预热至200左右后,再置人模腔中进行注塑,这样可避免因膨胀系数的悬殊差别,在冷却时发生收缩不一致而严生较大的内应力,使制品开裂。减小内应力的方法,除了在制品造型设计时避免缺口、锐角、厚薄悬殊以及采用正确的成型工艺参数等外,最好是对制品进行热处理,热处理温度控制在125135(树脂Tg以下1020),处理时间为2h左右,制品越厚处理时间越长。一般壁厚小于5mm的制品,时间为8h;大于20mm的制品、时间为24h制品的内应力大小可通过偏振光检验法和溶剂浸渍法。偏振光检验法适用各种透明制品,它是利用PC的透明性,把制品置于偏振光镜片之间,从镜上观察制品表面彩色光带面积,以彩色光带面积的大小来确定制品内应力大小,如果观察到的彩包光带面积大,说明制品内应力大;溶剂浸渍法是工厂中普遍采用的一种检测手段,该法是将PC制品浸入某些溶剂(如苯、四氯化碳、环己烷、乙醇、甲醇等)之中,以制品发生开裂破坏所需的时间,来判断应力的大小,时间越长则应力越小。如果浸渍515 s就开裂,说明内应力很大;如果浸渍12min不出现裂纹,说明内应力很小,这种制品在使用过程一般不会开裂。注塑工艺干燥处理:PC材料具有吸湿性,加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100C200C3~4小时。加工前的湿度必须小于0.02%熔化温度:260~340C模具温度:70~120C注射压力:尽可能地使用高注射压力。注射速度:对于较小的浇口使用低速注射,对其它类型的浇口使用高速注射。应用范围PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽,银丝和气泡,PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。冲击韧性高,因此可进行冷压,冷拉,冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3万,要采用渐变压缩型螺杆,长径比118~24,压缩比12.5,可采用挤出吹塑,注-吹、注--吹法成型高质量,高透明瓶子。PC合金种类繁多,改进PC熔体粘度大(加工性)和制品易应力开裂等缺陷,PC与不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。具体有PC/ABS合金,PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有两种材料性能优点,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要贡献高耐热性,较好的韧性和冲击强度,高强度、阻燃性,ABS则能改进可成型性,表观质量,降低密度。PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业,其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃,PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标牌,如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器,PC树脂用于汽车照相系统,仪表盘系统和内装饰系统,用作前灯罩,带加强筋汽车前后档板,反光镜框,门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置,电话线路支架下通讯电缆的连接件,电闸盒、电话总机、配电盘元件,继电器外壳,PC可做低载荷零件,用于家用电器马达、真空吸尘器,洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄,各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC是光盘储存介质理想的材料。PC瓶(容器)透明、重量轻、抗冲性好,耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤,作为可回收利用瓶(容器)。PCPC合金可做计算机架,外壳及辅机,打印机零件。改性PC耐高能辐射杀菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血标本器具,血液充氧器,外科手术器械,肾透析器等,PC可做头盔和安全帽,防护面罩,墨镜和运动护眼罩。PC薄膜广泛用于印刷图表,医药包装,膜式换向器。

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