塑胶常用材料

PC

無嗅,無味,無毒,透明的無定形塑膠,能在-16～130攝氏度下長期使用,熱變形溫度為130～140攝氏度,玻璃化溫度149攝氏度.熱分解溫度大于310攝氏度.成型收率為0.5-0.6%.透光率90%以上.對酸性及油類介質穩定,但不耐胺,酮等介質.

透明度好,僅次于PMMA,剛硬且沖聲韌性好,工程塑料中韌性最好,尺寸穩定性好,耐熱性好,耐蠕變.電器性能好,適合作絕緣材料.

當PC中含有極少量水分時,輕者會在產品上形成銀絲,嚴重時在高溫高壓下水分就會和PC發生降解反應,使塑膠的分子量大大的降低,進而使塑膠的性能受到很大的影響,做出的產品很脆.因此,PC在成型前要嚴格的幹燥.

PC塑膠的分子鏈的剛性大,容易形成應力集中,同時由于PC料對溫度不是太敏感,成型時可以采用較高的溫度和較小的壓力.

PC對溫度很敏感, 熔體粘度隨溫度升高而明顯下降. 料筒溫度:250-320℃, (不超過350℃), 適當提高後料筒溫度對塑化有利;

模溫控制: 85-120℃,模溫宜高以減少模溫及料溫的差異從而降低膠件內應力,

模溫高雖然降低了內應力, 但過高會易粘模, 且使成型周期長;

流動性差, 需用高壓注射, 但需顧及膠件殘留大的內應力(可能導至開裂),注射速度: 壁厚取中速, 壁薄取高速;

必要時內應力退火:烘爐溫度125-135℃, 時間2Hrs,自然冷卻到常溫;

模具方面要求較高;

設計盡可能粗而短` 彎曲位少的流道, 用圓形截面分流道及流道研磨拋光等爲使降低熔料的流動阻力;

注射澆口可採用任何形式的澆口, 但入水位直徑不小於1.5mm;

材料硬, 易損傷模具, 型腔` 型芯經淬火處理或鍍硬(Cr).

啤塑後處理: 用PE料過機.

ABS

微黃色的顆粒或珠狀樹脂.無毒,無味.熔融溫度為217～237攝氏度,熱分解溫度大于250攝氏度,密度1.03～1.07/cm^３,溶於醛,酮,酯及某些氯化烴中,不溶於大部分醇類和烴類溶質.耐水,無機鹽,酸和鹼.易於成型和機械加工,具有優良的物理機械性能和低溫抗沖擊性,電性能,耐磨性,尺寸穩定性,耐化學性,染色性等.

具有良好電鍍性能, 也是所有塑膠中電鍍性能最好的

吸濕性較大, 必須乾燥, 乾燥條件85℃, 3hrs以上(如要求膠件表面光澤,更需長時間乾燥);

溫度參數: 料溫180-260℃(一般不宜超過250℃, 因過高溫度會引致橡膠成份分解反而使流動性降低),模溫40-80℃正常, 若要求外觀光亮則模溫取較高.

注射壓力一般取70-100Mpa, 保壓取第一壓的30-60%, 注射速度取中, 低速.

PC/ABS是ABS和PC混合而好的,PC的含量占80%以上.因此,PC/ABS不但具有PC的優良的韌性,極佳光澤性,還具有ABS優良的加工性能.流動性也優于PC,另外由于PC良好的耐燃性能,PC/ABS具有ABS所沒有的耐燃性能.

PMMA

具有良好的強度,耐氣候性和絕緣性.易於機械加工,熱塑成型和用溶劑粘合.但表面耐磨性差易擦傷,耐熱性較低.

PMMA的流動性很差,對溫度敏感,加工時對溫度的控制應注意,易於采用較低的溫度.

PMMA是聚酯類,成型前應嚴格的干燥.

最優秀的透明度(僅GPPS可與之相比)及良好的導光性;

常溫下較高的機械強度;表面硬度較低, 易擦花, 故包裝要求很高.

原料必須經過嚴格乾燥, 乾燥條件: 95-100℃, 時間6Hrs以上, 料斗應持續保溫以免回潮;

流動性稍差, 宜高壓成型(80-10Mpa), 宜適當增加注射時間及足夠保壓壓力(注射壓力的80%)補縮;

注塑速度不能太快以免氣泡明顯, 但速度太慢會使熔合線變粗;

料溫` 模溫需取高, 以提高流動性, 減少內應力, 改善透明性及機械強度. 料溫參數: 200-230℃, 中215-235℃, 後140-160℃; 模溫: 30-70℃;

模具方面: i. 入水口要採用大水口, 夠闊夠大;

模腔,流道表面應光滑, 對料流阻力小;

出模斜度要足夠大以使出模順利;

考慮排氣, 防止出現氣泡,熔接痕等.

PMMA極易出現啤塑黑點,应保證原料潔淨(尤其是翻用的水口料);定期清潔模具;機台清潔(清潔料筒前端, 螺杆及噴咀等).

POM

熔點175攝氏度.分解溫度235~240攝氏度.具有優良的染色性能,強度,剛度,耐沖擊強度,抗蠕變性能,耐疲勞性,尺寸穩定,吸性小,能在85攝氏度水中長期使用.耐化學,耐油,使用溫度範圍廣,可在-40~100攝氏度間長期使用.是一種性能優良的工程塑料.

高結晶, 乳白色料粒, 很高剛性和硬度;

耐磨性及自潤滑性僅次於尼龍(但價格比尼龍便宜), 並具有較好韌性, 溫度,濕度對其性能影響不大;

耐反復衝擊性好過PC及ABS;

耐疲勞性是所有塑膠中最好的.

結晶性塑膠, 原料一般不乾燥或短時間乾燥(100℃, 1-2Hrs);

流動性中等, 注射速度宜用中,高速;

溫度控制: 料溫: 170-220℃, 注意料溫不可太高, 240℃以上會分解出甲醛單體(熔料顔色變暗), 使膠件性能變差及腐蝕模腔

模溫: 80-100℃, 控制運熱油;

壓力參數: 注射壓力100Mpa, 背壓0.5Mpa, 正常啤壓宜採用較高的注射壓力,

因流體流動性對剪切速率敏感, 不宜單靠提高料溫來提高流動性, 否則有害無益;

賽鋼收縮率很大(2-2.5%), 須儘量延長保壓時間來補縮改善縮水現象.

模具方面:POM具高彈性材料, 淺的側凹可以強行出模,注射澆口宜採用大入水口流道整段大粗爲佳.

PP

1.刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂

2.在高温下仍保持其力学性能

3.在0℃以下易变脆

質輕, 可浮于水中;

高結晶度, 耐磨性好, 優於HIPS, 高溫衝擊性好, 硬度低於ABS; HIPS;

突出的延伸性和抗疲勞性能.

加工前一般不需乾燥;

染色性較差, 色粉在料中擴散不夠均勻(一般需加入擴散油/白磺油), 大膠件尤明顯;

成型收縮率大(1.2-1.9%), 尺寸不穩定, 膠件易變形縮水, 採用提高注射壓力及注射速度, 減少層間剪切力使成型收縮率降低;

流動性很好, 注射壓力大時易出現披鋒且有方向性強的缺陷, 注射壓力一般爲: 50-80Mpa, (太小壓力會縮水明顯), 保壓壓力取注射壓力的80%左右, 宜取較長的保壓時間補縮及較長的冷卻時間保證膠件尺寸` 變形程度;

PP冷卻速度快, 宜快速注射, 適當加深排氣槽來改善排氣不良;

料溫控制: 成型溫度料溫較寬, 因PP高結晶, 所以料溫需要較高.

前料筒200-240℃, 中料筒170-220℃, 後料筒160-1900℃, 實際上爲減少披鋒, 縮水等缺陷, 往往取偏下限料溫;

模溫: 一般40-60℃, 模溫太低(＜40℃), 膠件表面光澤差, 甚至無光澤, 模溫太高(＞90℃), 則易發生翹曲變形` 縮水等;

「氣泡」問題: 高結晶的PP高分子在熔點附近其容積會發生很大變化, 冷卻時收縮及結晶化導致膠件內部産生「氣泡」甚至局部空心(這會影響製件機械強度), 所以調節啤塑參數要有利於補縮.

低溫下表現脆性, 對缺口敏感, 産品設計時避免尖角. 壁厚件所需模溫較薄壁件低.

PA66

1.在较宽的温度范转内仍有较高的强度、韧性、刚性和低摩擦系数

2.耐油和许多化学试剂和溶剂

3.耐磨性好

4.吸湿性高,在干燥的环境下冲击强度降低

5.成型加工工艺不易控制

流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。

衝擊強度高(高過ABS` POM但比PC低), 衝擊強度隨溫度` 濕度增加而顥著增加(吸水後其他強度如拉升強度, 硬度, 剛度會有下降);

表面硬度大, 耐磨性, 自滑性卓越, 適於做齒輪` 軸承類傳動零(自滑性原理:PA分子結晶中具有容易滑移的面層結構);

熱變形溫度低, 吸濕性大, 尺寸穩定性差

原料需充分乾燥, 溫度80-90℃, 時間四小時以上;

熔料粘度底, 流動性極好, 啤件易出披鋒, 故壓力取低一般爲60-90Mpa, 保壓取相同壓力(加入玻璃纖維的尼龍相反要用高壓);

料溫控制: 過高的料溫易使膠件出現色變` 質脆及銀絲, 而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺杆. 料筒溫度220-280℃(纖維偏高), 不宜超過300℃, (注:PA6熔點溫度210-215℃, PA66熔點溫度255-265℃);

收縮率(0.8-1.4%), 使啤件呈現出尺寸的不穩定(收縮率隨料溫變化而波動);

模溫控制: 一般控制左20-90℃, 模溫直接影響尼龍結晶情況及性能表現 模溫高------結晶度大, 剛性, 硬度, 耐磨性提高;模溫低------柔韌性好, 伸長率高, 收縮性小;

注射速度: 高速注射, 因爲尼龍料熔點(凝點)高, 只有高速注射才能使順利充模, 對薄壁, 細長件更是如此;需要同時留意披鋒産生及排氣不良引致的外觀問題.

模具方面: 工模一般不開排氣位, 水口設計形式不限;

退火/調試處理: 可進行二次結晶, 使結晶度增大; 故剛性提高, 改善內應力分佈使不易變形, 且使尺寸穩定.

可行方法: 用100℃沸水煮1-16小時, 視具體情況可考慮加入適量醋酸鹽使沸點上升到120℃左右以增加效果.

GPPS --- 硬膠．通用聚苯乙烯

塑膠主要性能:

高透明度, 良好光澤, 容易著色, 屬非結晶塑膠;

尺寸穩定性好(收縮率0.4%左右), 耐磨性差, 故膠件包裝要求較高以防擦花;

製品對內應力敏感, 性脆, 無延展性, 衝擊強度小,易開裂且斷裂後易形成尖角,利邊,故單純的GPSS料較少見用於玩具製造.

注塑工藝要點:

原料一般不需乾燥, 個別情況80℃烘2小時;

成型溫度範圍較大, 加熱溶化及固化速度快, 故成型周期一般較短; 溫度參數: 料筒溫度200℃左右, 料溫過高易出現銀絲, 而料溫過低會使透明性差;

模溫控制: 模溫一般在50-80℃;

GPPS流動性很好, 啤塑中不需要高壓力(通常注射壓力10Mpa左右), 以免過大而增加膠件內應力----可能導致開裂(尤其是經油漆裝飾工序後);

注射速度直適當高以減弱夾水紋, 但因注射速度受注射壓力影響大, 過高的速度可能會導致披鋒或出模時粘模以及頂出時頂白頂裂等問題;

適當的背壓: 如果背壓太低, 螺杆轉動易溢入空氣, 料筒內料粒密度小, 膠粒塑化效果不好, 影響膠件表觀質量(一般背壓取10-20kg/cm2);

模具上一般設計細水口爲0.8-1.0mm.

玻璃纖維強化型PS-GF30,料筒溫度為180~275,模具溫度為20~80,成型收縮率0.1~0.2.密度1.29/cm3

HIPS --- 不碎膠. 高衝擊聚本乙烯

@ 塑膠主要性能:

著色性好;

與GPPS比較是加入了5-20%的丁二(一般用順丁橡膠或丁苯橡膠), 成份, 故抗衝擊性大大提高.

@ 注塑工藝要點:

流動性小於GPPS, 故成型溫度` 壓力都稍高;

冷卻速度較GPPS慢, 故需要足夠的保壓力和保壓時間以及充分的冷卻條件以減少局部收縮及冷卻變形.

PVC

一般以爲含15%以下增塑劑的PVC稱爲硬PVC, 而含15%以上增塑劑的PVC稱爲軟PVC, 玩具所用PVC多爲軟PVC, 35~90度

@ 塑膠主要性能:

非結晶性塑膠, 透明, 著色容易:

材料中增塑劑含量決定軟硬程度(一般在55-90度)及力學性能.

@ 注塑工藝要點:

原料必須乾燥(氯乙烯極性分子易吸水), 乾燥溫度85℃左右, 時間2小時以上;

材料的成型溫度接近分解溫度, 故須控制盡可能用較低的溫度注射, 同時亦應盡可能縮短啤塑周期, 以減少熔料在料筒內的滯留時間;

料溫參數: 前160-170℃, 中160-165℃, 後140-150℃. 由於PVC本身耐熱性差, 料在料筒內長時間受熱, 會降解析出氯化氫(HCL)使膠件變黃甚至産生黑點, 並且氯化氫對模腔有腐蝕作用, 所以要經常清洗模腔及機頭死角位;

流動性很差, 故注塑模的澆口,流道盡可能粗,短,厚且製件壁厚應在1.5mm以上, 以減少壓力損失使料流盡快充滿型腔, 總之宜採用高壓底溫(注射壓力200Mpa以上, 背壓取0.5-1.5Mpa, 保壓取注壓力的20-30%);

模具溫度盡可能低(通常運凍水, 控制模溫在30-45℃), 以縮短成型周期以及減小膠件出模後變形

清潔良好的水口料可百分之百回用;早10啤前關電掣, 停機後用PE過機.

PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯

化学和物理特性

PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。

非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的；结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料，流程方向的收缩率可以减小，但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点225%C

由于PBT的结晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。

注塑模工艺条件

干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120C,6~8小时，或者150C，2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150C，2.5小时

熔化温度：225~275C，建议温度：250C 。

模具温度：对于未增强型的材料为40~60C。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。

注射压力：中等（最大到1500bar）。

注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。

流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口，建议最小直径为0.75mm。