塑膠的粘度及條件對(duì)粘度的影響
熔融塑料流動(dòng)時(shí)大分子之間相互摩擦的性質(zhì)稱為塑料的粘性.而把這種粘性大小的系數(shù)稱為粘度,所以粘度是熔融塑料流動(dòng)性高低的反映.粘度越大,熔體粘性越強(qiáng),流動(dòng)性越差,加工越困難.
工業(yè)應(yīng)用上,比較一種塑料的流動(dòng)性并不是看其粘度值,而是看其熔體流動(dòng)指數(shù)大小(稱MFI):所謂MFI,就是在一定熔化溫度下,熔體受到額定的壓力作用下,單位時(shí)間內(nèi)(一般為10分鐘)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模的熔體重量.以g/10min表示,如注塑級(jí)的PP料,牌號(hào)不同,MFI的值可以從2.5~30間變化,塑料的粘度并非一成不變,塑料本身特性的變化,外界溫度,壓力等條件的影響,都可促成粘度的變化.
1.1、分子量的影響
分子量越大,分子量分布越窄,反映出來(lái)的粘度愈大.
1.2、低分子添加濟(jì)的影響
低分子添加濟(jì)可以降低大分子連之間的作用力.因而使粘度減小,有些塑料成型時(shí)間加入溶濟(jì)或增塑劑就是為了降低粘度,使之易于模成型.
1.3、溫度粘度的影響
溫度對(duì)大多數(shù)熔融塑料的粘度影響是很大的,一般溫度升高,反映出來(lái)的粘度越低,但各種塑料熔體粘度降低的幅度大小有出入:
PE/PP類塑料,升高溫度對(duì)提高流動(dòng)性,降低熔體粘度作用很小,溫度過(guò)高,消耗加大,反而得不償失
PMMA/PC/PA類等塑料,溫度升高粘度就顯著下降,PSABS升高溫度對(duì)于降低粘度于成型亦有較大好處
1.4、剪切速度的影響
有效的增加塑料的剪切速度可使塑料粘度下降,但有部分塑料,如PC亦有例外,其粘度幾乎不受螺桿轉(zhuǎn)速的影響.
1.5、壓力的影響
壓力對(duì)粘度的影響比較復(fù)雜,一般PP&PE類粘度受壓力的影響不是很大,但對(duì)PS的影響卻相當(dāng)顯著,實(shí)際生產(chǎn)中,在設(shè)備較完善的機(jī)器上,應(yīng)注意發(fā)揮高速注射,即高剪切速度的作用,而不應(yīng)盲目地將壓力提高.
注射溫度的控制對(duì)成型加工的影響
所謂炮筒溫度的控制是指塑料在料筒內(nèi)如何從原料顆料一直均勻地被加熱為塑性的粘流體,也就是料筒烤溫如何配置的問(wèn)題.
2.1、料筒溫度的調(diào)節(jié)應(yīng)保證塑料塑化良好,能順利注射充模又不引起分解.
這就要求我們不能因受制于塑膠對(duì)溫度的敏感性而有意識(shí)地降低塑化溫度,用注塑壓力或注射速度等辦法強(qiáng)行充模.
2.2、塑料熔融溫度主要影響加工性能,同時(shí)也影響表面質(zhì)量和色澤.
2.3、料溫的控制與制件模具有關(guān),大而簡(jiǎn)單的制件,制件重量與注射量較接近的,需用較高的烤溫,薄壁.形狀復(fù)雜的也要用高烤溫.反之,對(duì)于厚壁制件,某些需要附加操作的,如裝嵌件的,可以使用低的烤溫,鑒別塑料溶體溫度是否得宜可以用點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作在低壓速下對(duì)空注射觀察,適宜的料溫應(yīng)使噴出來(lái)的料剛勁有力,不帶泡,不卷曲,光亮連續(xù).
2.4、料溫的配置一般都是從進(jìn)料段到出料段依次遞升,但為了防止塑料的過(guò)熟分解和制件顏色的變化也可略低于中段,料溫配置不當(dāng)有時(shí)會(huì)造成卡螺桿故障--螺桿不轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn),這還可能是注射壓力過(guò)大或螺桿止逆環(huán)(介子)失效造成料筒前端的稀薄熔料向進(jìn)料區(qū)方向反流.
當(dāng)這些反流的料灌進(jìn)螺紋端面與料筒內(nèi)壁間的微小間隙而受到較低溫度冷卻時(shí),將冷固成一層薄膜緊緊卡在兩個(gè)壁面之間,使螺桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)或打滑.從而影響加料.此時(shí),切勿強(qiáng)行松退或注射,建議加料口冷卻水暫時(shí)關(guān)閉,強(qiáng)化升高加料段溫度直至比塑料熔點(diǎn)高30~50攝氏度,并同時(shí)地出料段溫度降低至熔化溫度附近,待10~20分鐘后,小心地轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿,能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才重開(kāi)機(jī),然后緩慢加料.
注射周期中壓力的控制
3.1、實(shí)際施用的壓力應(yīng)比充滿型腔壓力偏高,在注射過(guò)程中,模控壓力急劇上升,最終達(dá)到一個(gè)峰值,這個(gè)峰值就是通常所說(shuō)的注射壓力.注射壓力顯然要比充滿型腔壓力偏高.
3.2、保壓壓力的作用:模腔充滿塑料后直到澆口完全冷卻對(duì)閉前的一段時(shí)間,模腔內(nèi)的塑膠仍然需要一個(gè)相當(dāng)高的壓力支持,即保壓,其具體的作用是:
A:補(bǔ)充靠近澆口位置的料量,并在澆口冷凝對(duì)閉以前制止模腔中尚未硬化的塑料在殘余壓力作用下,向澆口料源方向倒流.
B:防止制件的收縮,減少真空泡.
C:減少因制件過(guò)大的注射壓力而產(chǎn)生粘模爆裂或彎曲變形的現(xiàn)象.所以保壓壓力通常是注射壓力的50%~60%.保壓壓力或時(shí)間太長(zhǎng)太大的話有可能將澆口及流道上的冷料擠進(jìn)制件內(nèi),使靠近澆口位置上添上冷料亮斑,同時(shí)毫無(wú)好處地延長(zhǎng)了周期.
3.3、注射壓力的選擇
A.根據(jù)制件形狀.厚薄選擇.
B.針對(duì)不同的塑料原料選擇.
在生產(chǎn)條件和制件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)許可的情況下,建議采用就溫低壓的工藝條件.
3.4、背壓壓力的調(diào)節(jié)
背壓所代表是塑料塑化過(guò)程所承受的壓力.有進(jìn)也稱之為塑化壓力.
A.顏色的混和效果受背壓的影響,背壓加大,混和作用加強(qiáng).
B.背壓有助于排除塑料件的各種氣體,減少銀紋和氣泡現(xiàn)象.
C.適當(dāng)?shù)谋硥嚎梢员苊饬贤矁?nèi)局部滯料現(xiàn)象,所以清洗料筒時(shí)往往將背壓加大.
注射速度的控制
速度高低的影響:低速充模優(yōu)點(diǎn)是流速平穩(wěn),制件尺寸比較穩(wěn)定,波動(dòng)較小,制件內(nèi)應(yīng)力低,內(nèi)外各向應(yīng)力一致性較好,缺點(diǎn)是制件易出現(xiàn)分層結(jié)合不良的熔點(diǎn)痕,水紋等,高速充模可采用較低的注射壓力,改進(jìn)制品的光澤度和平滑度,消除了接縫線現(xiàn)象及分層現(xiàn)象,收縮凹陷小,顏色更均勻一致.
缺點(diǎn)是易產(chǎn)生”自由噴射”,即出現(xiàn)滯流或渦流.溫升過(guò)高,顏色發(fā)黃,排氣不良及有時(shí)脫模困難.粘度高的塑料有可能產(chǎn)生熔體破裂,制件表面產(chǎn)生霧斑,同時(shí)也增加了由內(nèi)應(yīng)力引起的翅曲和厚件沿接縫線開(kāi)裂的傾向.