作為透明塑料,首先要保證高透明度,其次強度、抗沖擊性、耐磨性、耐熱性、耐化學性要好,吸水率要小,只有這樣才能在使用中滿足透明度的要求。
對透明塑料的選材,PC是較理想的選擇, 但其價格高、注塑工藝較難,所以常選用PMMA,而PPE由于要經過拉伸才能得到好的機械性能,所以多在包裝和容器中使用。
三種常用透明塑料的注塑工藝特性
i. PMMA
PMMA粘度大,流動性稍差,必須高料溫、高注射壓力,其中注射溫度的影響大于注射壓力。注射壓力提高,有利于改善產品的收縮率。
注射溫度范圍較寬,熔融溫度為160℃,分解溫度達270℃,因此料溫調節范圍寬,工藝性較好。故改善流動性,可從注射溫度著手。
沖擊性差,耐磨性不好,易劃花,易脆裂,故應提高模溫,改善冷凝過程,去克服這些缺陷。
ii. PC
PC粘度大,融料溫度高,流動性差,必須以較高溫度注塑(270~320℃之間),相對來說料溫調節范圍較窄,工藝性不如PMMA。
注射壓力對流動性影響較小,但因粘度大,仍要較大注射壓力,為了防止內應力產生,保壓時間要盡量短。
收縮率大,尺寸穩定,但產品內應力大,易開裂,所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動性,并且可通過提高模具溫度、改善模具結構和后處理來減少開裂的可能。
當注射速度低時,澆口處易生波紋等缺陷,放射咀溫度要單獨控制,模具溫度要高,流道、澆口阻力要小。
iii. PET的工藝特性
PET成型溫度高,料溫調節范圍窄(260-300℃),但熔化后,流動性好,故工藝性差,且往往在射咀中要加防延流裝置。
機械強度及性能注射后不高,必須通過拉伸工序和改性才能改善性能。
模具溫度準確控制,是防止翹曲變形的重要因素,建議采用熱流道模具。
透明材料如何選擇
一、日用品材料
1、透明膜類:包裝用PE、PP、PS、PVC及PET等,農用PE、PVC及PET等;
2、透明片 板類:用PP、PVC、PET、PMMA及PC等;
3、透明管類:用PVC、PA等;
4、透明瓶類:用PVC、PET、PP、PS及PC等。
二、照明器材材料
主要用作燈罩,常用PS、改性PS、AS、PMMA及PC等。
三、光學儀器材料
1、硬質鏡體:主要用CR-39和J.D兩種;
2、隱形眼鏡:常用HEMA。
四、玻璃材料
1、交通玻璃:常用PMMA和PC兩種;
2、建筑玻璃:常用PVF和PET。
五、太陽能材料
常用PMMA、PC、GF-UP、FEP、PVF及SI等。
六、光纖材料
芯層用PMMA或PC,包覆層為含氟烯烴聚合物、含氟甲基丙烯酸甲酯類。
七、光盤材料
常用PC、PMMA。
八、透明封裝材料
表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等。
透明塑料注塑過程中的注意事項
透明塑料由于透光率要高,對塑料制品表面質量要求嚴格,不能有任何斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷,因而在整個注塑過程對原料、設備、模具、甚至產品的設計,都有嚴格甚至特殊的要求。
(一)原料的準備與干燥
加料過程中,注意密封,保證原料干凈,特別是原料中的水分,加熱后會引起原料變質,所以一定要干燥。在注塑時,加料必須使用干燥料斗。還要注意干燥過程中,輸入的空氣最好經過濾、除濕,保證不會污染原料。
(二)機筒、螺桿及其附件的清潔
為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(特別熱穩定性差的樹脂存在的情況下),因此在使用前、停機后都應用清洗干凈各元件,使其不得粘有雜質,當沒有螺桿清洗劑時,可用PE、PS等樹脂清洗螺桿。
當臨時停機時,為防止原料在高溫下停留時間長引起解降,應將干燥機和機筒溫度降低,如PC、PMMA等機筒溫度都要降至160℃以下。
(三)在模具設計上應注意的問題(包括產品的設計)
為了防止出現流動不暢、冷卻不均等情況而造成制品成型不良,產生表面缺陷和變質, 一般在模具設計時,應注意以下幾點:
a) 壁厚應盡量均勻一致,脫模斜度要足夠大;
b) 圓滑過渡,防止有尖角、銳邊產生,特別是PC產品一定不要有缺口;
c) 澆口流道盡可能寬大、粗短,應根據收縮冷凝過程設置澆口位置,必要時加冷料井;
d) 模具表面應光潔,粗糙度低(最好低于0.8);
e) 排氣孔、槽必須足夠,及時排出空氣和熔體中的氣體;
f) 除PET外, 壁厚不要太薄,一般不得小于1mm。
(四)注塑工藝方面應注意的問題(包括對注塑機的要求)
為了減少內應力和表面質量缺陷,在注塑工藝方面應注意以下幾方面的問題:
a) 應選用專用配備螺桿且帶單獨溫控射咀的注塑機;
b) 注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下,宜用較高注射溫度;
c) 注射壓力一般較高,以克服熔料粘度大的缺陷,但壓力太高會產生內應力造成脫模因難和變形;
d) 注射速度在滿足充模的情況下,一般宜低,最好采用【慢—快—慢】多級注射;
e) 保壓時間和成型周期在滿足產品充模、不產生凹陷、氣泡的情況下,宜盡量短,以減少熔料在機筒停留時間;
f) 螺桿轉速和背壓在滿足塑化質量的前提下應盡量低,防止產生解降的可能;
g) 模具溫度制品的冷卻好壞對質量影響極大,所以模溫一定要能精確控制其過程,有可能的話,模溫宜高一些。
(五)其他方面的問題
由于為要防上表面質量惡化,一般注塑時盡量少用脫模劑,當用回用料時不得大于20%。
對于除PET外,制品都應進行后處理, 以消除內應力:
PMMA應在 70—80℃ 熱風循環干燥4小時;
PC應用清潔空氣、甘油、液體石蠟等加熱 110—135℃,時間按產品而定,最高需要10多小時;
而PET必須經過雙向拉伸的工序,才能得到良好機械性能。