PVC塑料注塑成型基础（一）
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
1、P VC的结构和性能 1.1 结构 PVC分子结构: H H C C H Cln PVC是使用较广泛的塑料之一,PVC材料是一种非结晶性材,树脂分子链中大多数是头-尾结构,只有少数的头-头结构和尾-尾结构。工业生产...
1、P VC的结构和性能
1.1 结构
PVC分子结构:
H H
C C
H Cln
PVC是使用较广泛的塑料之一,PVC材料是一种非结晶性材,树脂分子链中大多数是头-尾结构,只有少数的头-头结构和尾-尾结构。工业生产的PVC的聚合度在500-2000之间。
1.2 性能
PVC是无毒无臭的白色粉末。PVC塑料的密度为1.40g/cm3,加入增塑剂和填料的PVC塑料的密度通常为1.15-2.00g/cm3,玻璃化温度87℃,熔点160-212℃。
PVC塑料的力学性能取决于聚合物的相对分子质量、增塑剂及填料的含量。一般情况下,填料含量增加,其拉伸强度降低。未加增塑剂的PVC是硬质塑料,填加增塑剂后,柔软性、伸长率、耐寒性增加,玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度等均降低。
PVC在65-85℃开始软化,170℃以上成黏流状态,140℃即开始少量分解,随温度升高分解速度增加,190℃以上大量放出HCL气体。PVC的含氯量高达56%,因而具有阻燃性和自熄性;而且具有良好的介电性能,是优良的电绝缘材料。此外,PVC是一种热稳定性较差的聚合物,在光和热的作用下能逐渐分解放出HCl,同时在力、氧、臭氧、氯化氰以及某些活性金属(如铜、锌等)离子存在下,使降解速度大大加快。
PVC脱除HCl后在主链上形成共轭双键,树脂的颜色发生变化。由于PVC热分解时放出HCl,而放出的HCl又对PVC的降解起催化作用,进一步加快其降解速度,因此,往往要加入某些碱性物质作为稳定剂,以防止PVC热降解。
尽管如此,RPVC的熔体流动性仍然较差,需要较大的注射压力,同时为避免出现熔体破裂现象,在成型中宜选用低速注射。
PVC吸水性较小,通常在0.1%以下,对要求不高的制品,成型前可不干燥。
为减少PVC加工过程中分解出的HCl气体对设备和模具的腐蚀,设备和模具必须选择防腐的金属材料,并做好相应的防腐工作。
2 PVC材料改性
PVC具有优异的化学稳定性,它对大多数的无机酸和碱是稳定的,但在浓的硫酸、硝酸和铬酸的作用下发生降解。
在硬质PVC(PVC-U)中,为了改善PVC的热稳定性、润滑性、增韧性及外观质量等,应加入各种助剂。提高PVC塑料性能的主要途径是寻找合适的稳定剂、增塑剂、填充剂等助剂进行合理配置,通过共聚和共混对PVC进行改性是一种有效的方法。
3 注塑工艺特性和工艺参数的设定
3.1影响制件特性的因素
(1)成型料温。
(2)流道的大小而产生磨察热的大小。
(3)浇口的位置及大小。
(4)添加剂的选择及添加量。
(5)冷料穴的位置及大小。
(6)排气槽的位置及大小。
(7)产品的壁厚。
3.2 PVC-U的工艺特性
(1)没有明显的熔点,60℃以上会变软,100-150℃呈黏弹态,150℃以上呈黏流态,PVC-U 混合料的分解温度很少超过200℃。
(2)热稳定性差,无论是时间还是温度,都能导致PVC-U的分解,所以要严格控制成型温度和物料在料筒中的停留时间。
(3)在PVC-U中,尽管加入了添加剂,但其流动性仍然较差,因此,在极短的时间内要使熔料充满模腔是困难的,因此,要用较高的注射压力和较低的注射速率。
(4)由于加工过程中不可避免地要产生分解,放出HCl气体,因此,做好设备的防腐工作。
(5)制品的脆性大。
(6)PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。
(7)PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄,特别是大分子量的PVC材料更难以加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
(8)PVC的收缩率相当低,一般在0.6-1.0% 。
(9)在成型时温度过高易分解出氯气,氯气与空气中的水蒸气结合形成盐酸,易腐蚀模具型腔表面。
3.3选用注塑机时的要求
(1)只能选用螺杆式注塑机,不能选用柱塞式注塑机.
(2)所有与PVC塑料接触的部分,不允许对塑化熔体产生任何黏附或滞留;由于HC l的作用,要求这些部位耐磨、耐腐蚀。较好选用耐磨耐腐蚀材质制造的设备,或选用对这些部件进行镀铬或氮化处理的设备。
(3)设备的温度控制系统应指标明确,反映灵敏。
(4)螺杆的长径比可小,螺杆头部呈尖头;螺杆的压缩比为2-2.5,螺杆的三段长度可分别设置为40%,40%和20%。
(5)选用孔径较大的通用喷嘴,并配有加热控温装置。
(6)电热系统采用闭回路控制,严格控制料温的上下偏差,建议料温控制在±15℃,射嘴
有独立温控系统。
(7)料管组应具有一定的冷却装置,建议在料管组增加风扇均衡料管组的温度。
(8)料管尽可能避免在加料及射出时产生摩擦热,如尖角,突变等现象(图1-1)
(9)料管尽可能避免积料死角,每次射出成型须控制积料尽可能少(图1-1)
(10)射嘴采用敞开式,不建议采用止逆阀。(图1-1)
(11)每次射出应尽可能将射嘴处的余料带出,建议采用如图示射嘴(图1-1)
(12)杆的规格应选用:硬质PVC 属热敏性塑料,其细长比建议选择17~18,螺杆,射嘴,需选用防腐蚀材料进行相关的处理
加料管
分流梭(无止逆环)与螺 3.4 制品与模具设计要求
1.制品的壁厚尽可能均匀,壁厚不太薄,一般不低于1.2mm ,大约在1.5-5mm 之间。
2. PVC-U 的成型收缩率为0.6%-1.5%之间,要求制品有一定的脱模斜度,一般为1。-1.4。,对于多孔制品或脱模阻力较大的制品脱模斜度还要再大些。
3.所有常规的浇口都可以使用,宜取大,以防止死角滞料,一般不小于∮1MM 或厚度1MM 。
4.流道宜取大,流道的反向应留足够的冷料穴,每个转折位置一般应圆滑过度,尽可能避
免尖角。
5..由于成型温度较低,为防止冷料堵塞浇口或流入模腔,在主流道末端应开设足够的冷料穴,对于较长的分流道也应开设冷料穴。
6.成型中,大部分模具是通水冷却控制模温的,但同时为了改善制品表观,有时也采用加热/冷却的方法控制模温。模温控制的范围为30-60℃之间。
7.为了防止HC l气体的腐蚀作用,对模具的流道、型腔等部位应镀铬,做好防腐处理或采用耐磨耐腐蚀材料制成。
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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1.1 结构
PVC分子结构:
H H
C C
H Cln
PVC是使用较广泛的塑料之一,PVC材料是一种非结晶性材,树脂分子链中大多数是头-尾结构,只有少数的头-头结构和尾-尾结构。工业生产的PVC的聚合度在500-2000之间。
1.2 性能
PVC是无毒无臭的白色粉末。PVC塑料的密度为1.40g/cm3,加入增塑剂和填料的PVC塑料的密度通常为1.15-2.00g/cm3,玻璃化温度87℃,熔点160-212℃。
PVC塑料的力学性能取决于聚合物的相对分子质量、增塑剂及填料的含量。一般情况下,填料含量增加,其拉伸强度降低。未加增塑剂的PVC是硬质塑料,填加增塑剂后,柔软性、伸长率、耐寒性增加,玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度等均降低。
PVC在65-85℃开始软化,170℃以上成黏流状态,140℃即开始少量分解,随温度升高分解速度增加,190℃以上大量放出HCL气体。PVC的含氯量高达56%,因而具有阻燃性和自熄性;而且具有良好的介电性能,是优良的电绝缘材料。此外,PVC是一种热稳定性较差的聚合物,在光和热的作用下能逐渐分解放出HCl,同时在力、氧、臭氧、氯化氰以及某些活性金属(如铜、锌等)离子存在下,使降解速度大大加快。
PVC脱除HCl后在主链上形成共轭双键,树脂的颜色发生变化。由于PVC热分解时放出HCl,而放出的HCl又对PVC的降解起催化作用,进一步加快其降解速度,因此,往往要加入某些碱性物质作为稳定剂,以防止PVC热降解。
尽管如此,RPVC的熔体流动性仍然较差,需要较大的注射压力,同时为避免出现熔体破裂现象,在成型中宜选用低速注射。
PVC吸水性较小,通常在0.1%以下,对要求不高的制品,成型前可不干燥。
为减少PVC加工过程中分解出的HCl气体对设备和模具的腐蚀,设备和模具必须选择防腐的金属材料,并做好相应的防腐工作。
2 PVC材料改性
PVC具有优异的化学稳定性,它对大多数的无机酸和碱是稳定的,但在浓的硫酸、硝酸和铬酸的作用下发生降解。
在硬质PVC(PVC-U)中,为了改善PVC的热稳定性、润滑性、增韧性及外观质量等,应加入各种助剂。提高PVC塑料性能的主要途径是寻找合适的稳定剂、增塑剂、填充剂等助剂进行合理配置,通过共聚和共混对PVC进行改性是一种有效的方法。
3 注塑工艺特性和工艺参数的设定
3.1影响制件特性的因素
(1)成型料温。
(2)流道的大小而产生磨察热的大小。
(3)浇口的位置及大小。
(4)添加剂的选择及添加量。
(5)冷料穴的位置及大小。
(6)排气槽的位置及大小。
(7)产品的壁厚。
3.2 PVC-U的工艺特性
(1)没有明显的熔点,60℃以上会变软,100-150℃呈黏弹态,150℃以上呈黏流态,PVC-U 混合料的分解温度很少超过200℃。
(2)热稳定性差,无论是时间还是温度,都能导致PVC-U的分解,所以要严格控制成型温度和物料在料筒中的停留时间。
(3)在PVC-U中,尽管加入了添加剂,但其流动性仍然较差,因此,在极短的时间内要使熔料充满模腔是困难的,因此,要用较高的注射压力和较低的注射速率。
(4)由于加工过程中不可避免地要产生分解,放出HCl气体,因此,做好设备的防腐工作。
(5)制品的脆性大。
(6)PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。
(7)PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄,特别是大分子量的PVC材料更难以加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
(8)PVC的收缩率相当低,一般在0.6-1.0% 。
(9)在成型时温度过高易分解出氯气,氯气与空气中的水蒸气结合形成盐酸,易腐蚀模具型腔表面。
3.3选用注塑机时的要求
(1)只能选用螺杆式注塑机,不能选用柱塞式注塑机.
(2)所有与PVC塑料接触的部分,不允许对塑化熔体产生任何黏附或滞留;由于HC l的作用,要求这些部位耐磨、耐腐蚀。较好选用耐磨耐腐蚀材质制造的设备,或选用对这些部件进行镀铬或氮化处理的设备。
(3)设备的温度控制系统应指标明确,反映灵敏。
(4)螺杆的长径比可小,螺杆头部呈尖头;螺杆的压缩比为2-2.5,螺杆的三段长度可分别设置为40%,40%和20%。
(5)选用孔径较大的通用喷嘴,并配有加热控温装置。
(6)电热系统采用闭回路控制,严格控制料温的上下偏差,建议料温控制在±15℃,射嘴
有独立温控系统。
(7)料管组应具有一定的冷却装置,建议在料管组增加风扇均衡料管组的温度。
(8)料管尽可能避免在加料及射出时产生摩擦热,如尖角,突变等现象(图1-1)
(9)料管尽可能避免积料死角,每次射出成型须控制积料尽可能少(图1-1)
(10)射嘴采用敞开式,不建议采用止逆阀。(图1-1)
(11)每次射出应尽可能将射嘴处的余料带出,建议采用如图示射嘴(图1-1)
(12)杆的规格应选用:硬质PVC 属热敏性塑料,其细长比建议选择17~18,螺杆,射嘴,需选用防腐蚀材料进行相关的处理
加料管
分流梭(无止逆环)与螺 3.4 制品与模具设计要求
1.制品的壁厚尽可能均匀,壁厚不太薄,一般不低于1.2mm ,大约在1.5-5mm 之间。
2. PVC-U 的成型收缩率为0.6%-1.5%之间,要求制品有一定的脱模斜度,一般为1。-1.4。,对于多孔制品或脱模阻力较大的制品脱模斜度还要再大些。
3.所有常规的浇口都可以使用,宜取大,以防止死角滞料,一般不小于∮1MM 或厚度1MM 。
4.流道宜取大,流道的反向应留足够的冷料穴,每个转折位置一般应圆滑过度,尽可能避
免尖角。
5..由于成型温度较低,为防止冷料堵塞浇口或流入模腔,在主流道末端应开设足够的冷料穴,对于较长的分流道也应开设冷料穴。
6.成型中,大部分模具是通水冷却控制模温的,但同时为了改善制品表观,有时也采用加热/冷却的方法控制模温。模温控制的范围为30-60℃之间。
7.为了防止HC l气体的腐蚀作用,对模具的流道、型腔等部位应镀铬,做好防腐处理或采用耐磨耐腐蚀材料制成。
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