各種常用塑料的成型工藝、特性、和用途--2
八.PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯
化學和物理特性
PMMA俗稱“有機玻璃”,具有優良的光學特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達92%。PMMA制品具有很低的雙折射,特別適合制作影碟等。
PMMA具有室溫蠕變特性。隨著負荷加大、時間增長,可導致應力開裂現象。PMMA具有較好的抗沖擊特性。
注塑模工藝條件
干燥處理:PMMA具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必須的。建議干燥條件為90C、2~4小時。
熔化溫度:240~270C。
模具溫度:35~70C。
注射速度:中等
典型用途
汽車工業(信號燈設備、儀表盤等),醫藥行業(儲血容器等),工業應用(影碟、燈光散射器),日用消費品(飲料杯、文具等)。
九.PE-LD 低密度聚乙烯
化學和物理特性
商業用的PE-LD材料的密度為0.91~0.94 g/cm3。PE-LD對氣體和水蒸汽具有滲透性。PE-LD的熱膨脹系數很高不適合于加工長期使用的制品。
如果PE-LD的密度在0.91~0.925 g/cm3之間,那么其收縮率在2%~5%之間;如果密度在0.926~0.94 g/cm3之間,那么其收縮率在1.5%~4%之間。當前實際的收縮率還要取決于注塑工藝參數。
PE-LD在室溫下可以抵抗多種溶劑,但是芳香烴和氯化烴溶劑可使其膨脹。同PE-HD類似,PE-LD容易發生環境應力開裂現象。
注塑模工藝條件
干燥:一般不需要
熔化溫度:180~280C
模具溫度:20~40C
為了實現冷卻均勻以及較為經濟的去熱,建議冷卻腔道直徑至少為8mm,并且從冷卻腔道到模具表面的距離不要超過冷卻腔道直徑的1.5倍。
注射壓力:最大可到1500bar。
保壓壓力:最大可到750bar。
注射速度:建議使用快速注射速度。
流道和澆口:可以使用各種類型的流道和澆口。PE-LD特別適合于使用熱流道模具。
典型用途:碗,箱柜,管道聯接器,日用品
十.POM 聚甲醛
化學和物理特性
POM是一種堅韌有彈性的材料,即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩定性和抗沖擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度,但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩定性、化學穩定性并且易于加工。無論均聚物材料還是共聚物材料,都是結晶性材料并且不易吸收水分。
POM的高結晶程度導致它有相當高的收縮率,可高達到2%~3.5%。對于各種不同的增強型材料有不同的收縮率。
注塑模工藝條件
干燥處理:如果材料儲存在干燥環境中,通常不需要干燥處理。
熔化溫度:均聚物材料為190~230C;共聚物材料為190~210C。
模具溫度:80~105C。為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度。
注射壓力:700~1200bar
注射速度:中等或偏高的注射速度。
流道和澆口:可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口,則最好使用較短的類型。對于均聚物材料建議使用熱注嘴流道。對于共聚物材料既可使用內部的熱流道也可使用外部熱流道。
典型用途
POM具有很低的摩擦系數和很好的幾何穩定性,特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性,因此還用于管道器件(管道閥門、泵殼體),草坪設備等。
十一.PP 聚丙烯
化學和物理特性
PP是一種半結晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。
由于均聚物型的PP溫度高于0C以上時非常脆,因此許多商業的PP材料是加入1~4%乙烯的無規則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的 PP材料有較低的熱扭曲溫度(100C)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。
PP的維卡軟化溫度為150C。由于結晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。
PP不存在環境應力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料,共聚物型的強度比均聚物型的要高。
由于結晶,PP的收縮率相當高,一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對芳香烴(如苯)溶劑、氯化烴(四氯化碳)溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在呶孿氯躍哂鋅寡躉浴?
注塑模工藝條件
干燥處理:如果儲存適當則不需要干燥處理。
熔化溫度:220~275C,注意不要超過275C。
模具溫度:40~80C,建議使用50C。結晶程度主要由模具溫度決定。
注射壓力:可大到1800bar。
注射速度:通常,使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品表面出現了缺陷,那么應使用較高溫度下的低速注塑。
流道和澆口:對于冷流道,典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是 1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口,最小的澆口深度應為壁厚的一半;最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統。
典型用途
汽車工業(主要使用含金屬添加劑的PP:擋泥板、通風管、風扇等),器械(洗碗機門襯墊、干燥機通風管、洗衣機框架及機蓋、冰箱門襯墊等),日用消費品(草坪和園藝設備如剪草機和噴水器等)。
十二.PS 聚苯乙烯
化學和物理特性
大多數商業用的PS都是透明的、非晶體材料。PS具有非常好的幾何穩定性、熱穩定性、光學透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機酸,但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕,并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.4~0.7%之間。
注塑模工藝條件
干燥處理:除非儲存不當,通常不需要干燥處理。如果需要干燥,建議干燥條件為80C、2~3小時。
熔化溫度:180~280C。對于阻燃型材料其上限為250C。
模具溫度:40~50C。
注射壓力:200~600bar。
注射速度:建議使用快速的注射速度。
流道和澆口:可以使用所有常規類型的澆口。
典型用途
產品包裝,家庭用品(餐具、托盤等),電氣(透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等)。
十三.PVC (聚氯乙烯)
化學和物理特性
剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。PVC材料是一種非結晶性材料。
PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。
PVC材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。
PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。
PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數,如果此參數不當將導致材料分解的問題。
PVC的流動特性相當差,其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收縮率相當低,一般為0.2~0.6%。
注塑模工藝條件
干燥處理:通常不需要干燥處理。
熔化溫度:185~205C
模具溫度:20~50C
注射壓力:可大到1500bar
保壓壓力:可大到1000bar
注射速度:為避免材料降解,一般要用相當地的注射速度。
流道和澆口:所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm。
典型用途
供水管道,家用管道,房屋墻板,商用機器殼體,電子產品包裝,醫療器械,食品包裝等。
十四.PPE 聚丙乙烯
化學和物理特性
通常,商業上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它熱塑型材料例如PS、PA等。這些混合材料一般仍稱之為PPE或PPO。
混合型的PPE或PPO比純凈的材料有好得多的加工特性。特性的變化依賴于混合物如PPO和PS的比率。混入了PA 66的混合材料在高溫下具有更強的化學穩定性。這種材料的吸濕性很小,其制品具有優良的幾何穩定性。混入了PS的材料是非結晶性的,而混入了PA的材料是結晶性的。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率減小到0.2%。這種材料還具有優良的電絕緣特性和很低的熱膨脹系數。其黏性取決于材料中混合物的比率,PPO 的比率增大將導致黏性增加。
注塑模工藝條件
干燥處理:建議在加工前進行2~4小時、100C的干燥處理。
熔化溫度:240~320C。
模具溫度:60~105C。
注射壓力:600~1500bar。
流道和澆口:可以使用所有類型的澆口。特別適合于使用柄形澆口和扇形澆口。
典型用途
家庭用品(洗碗機、洗衣機等),電氣設備如控制器殼體、光纖聯接器等。