環(huán)球塑化網(wǎng) www.PVC123.com 訊：
1.材料特性
聚碳酸酯的綜合優(yōu)良性能是一般塑料不能比擬的，這種塑料特別適用于制造尺寸較精密準(zhǔn)確、形狀復(fù)雜、能承受輕負(fù)荷或需減少?zèng)_擊負(fù)荷的小型制件。由于增加溫度時(shí)黏度將是否容易減少，成型原本并不困難，但是要想完整無損地保持這么一些好的特性卻不容易。在注射加工常常因?qū)厶妓狨サ男阅芎吞攸c(diǎn)了解不夠，注出的制件總會(huì)出現(xiàn)變色、氣泡、不滿、銀絲、裂紋等缺陷，所得制件性能甚至比般塑料要差。因而，要想獲得具有較高質(zhì)量的聚碳酸酯制件，關(guān)鍵是對(duì)工藝特性有充分的了解和掌握，特別注重嚴(yán)格控制原料干燥、注射溫度、模具溫度等三大條件。
2.聚碳酸酯成型工藝特點(diǎn)
(1) 原料干燥。聚碳酸酯最突出的特性是高溫下對(duì)微量水分的敏感性，加上熔融溫度高，熔融黏度大，常因處理不當(dāng)而出現(xiàn)開裂和其他質(zhì)量事故，所以注塑前必須嚴(yán)格。徹底進(jìn)行干燥。干燥問題是聚碳酸醋加工上的通病，也是最困難之處
聚碳酸酯在室溫下，相對(duì)濕度50%時(shí)平衡吸濕性小，僅為O.15%，但在熔融態(tài)下，這種水分含量超出正常含量的10倍。微量水分的存在使聚碳酸酯發(fā)生破壞性的降解，黏度下降，放出二氧化碳等氣體，塑料變色，性能變壞，注成的制件帶銀絲。氣泡，強(qiáng)度下降，破裂。水分含量越高，破壞性降解愈厲害。
聚碳酸酯的于燥條件：真空干燥，真空度96kPa，溫度l10℃ ，料層厚不超過20mm，時(shí)間為10h~24h。這種干燥效果好，速度快，程序均勻。常壓熱風(fēng)干燥，溫度110℃~120℃，料層厚不超過15mm~20mm，時(shí)間為連續(xù)24h~48h;另一條件是，溫度120℃~130℃料層厚不超過30mm，時(shí)間4h~20h。
干燥條件可隨塑料原料的適應(yīng)能力而變，但根本一條就是要在限度以內(nèi)進(jìn)行充分干燥。在下燥過程中，溫度對(duì)性能的影響比時(shí)間的影響大得多,，一定要提供足夠的干燥溫度，在低于100℃下(有些加工廠甚至將聚碳酸酯與abs等一類塑料放到一個(gè)烘箱中共烘入原料水分不但不能排出，反而造成其在較高溫度下繼續(xù)吸收水分，干燥時(shí)間過長，塑料顏色將加深，性能下降。干燥溫度過高(超過135℃)，塑料將軟化結(jié)塊，加料困難，更重要的是降解造成分子質(zhì)量下降，使耐沖擊性等優(yōu)良性能變壞。
經(jīng)干燥后塑料水分含量應(yīng)不大于0.02%。
1.干燥程度很差。塑料中水分多，熔融黏度急劇下降，熔體迅速淌出，噴嘴在劈啪響聲中不斷噴出泡沫、白煙或氣，用這樣的料成型的制件顏色很深，裝面有大量銀紋色線，內(nèi)部帶氣泡，性能極脆。由于內(nèi)應(yīng)力大導(dǎo)致很多制件脫模時(shí)裂開。
2.干燥程度稍差。噴嘴中緩慢注出的細(xì)條渾濁不清，表面不光亮，內(nèi)部夾有少量小氣泡。制成的產(chǎn)品在澆口附近或其他部位表面粗糙失光，抗沖擊強(qiáng)度較低。
3.干燥程度好邑全沒有上述現(xiàn)象，從噴嘴緩慢注出的細(xì)條晶瑩透明，光潔無泡。制成的制件具有聚碳酸酯的優(yōu)異品質(zhì)。
聚碳酸酯的干燥，除了在烘箱中達(dá)到要求外，在從料斗進(jìn)人料筒之前還要保證干燥水平的穩(wěn)定。干燥好的聚碳酸酯只要在室溫下敞開5min~10min，便會(huì)從空間吸收水分，有必要重新進(jìn)行干燥。因此，聚碳酸酯干燥后應(yīng)置于溫度維持在90℃左右的保溫干燥箱內(nèi)，隨用隨取，不宜久存。使用過程中，料斗必須是可以加熱的或密閉式的，最好用90℃~110℃的紅外線燈具保溫，這樣可以防止從空氣中重新吸濕而喪失效果。還要注意，與塑料接觸的一切包括模具都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的干燥。
有時(shí)候，如果直接從密封包裝罐取出原料注塑，也要先將罐子預(yù)熱，使之達(dá)到指定溫度，避免開罐和輸送的短暫時(shí)間發(fā)生吸濕。
(2) 注射溫度。聚碳酸酯的熱加工特性有兩個(gè)方便之處，有較高的熱穩(wěn)定性和很寬的成型溫度范圍。由溫度變化引起的黏度變化較大，由剪切速率變化引起的黏度變化較小廓所以歷來都是把注射溫度的調(diào)節(jié)作為順利進(jìn)行成型和控制制件質(zhì)量的必要而有效的手段。與聚苯乙烯相比，聚碳酸酯熔融流動(dòng)性受溫度變化的影響大，而壓力的影響偏用不大。在一定的剪切速率下，溫度每升高28℃，聚碳酸酯熔體流速大約增1倍，切應(yīng)力下降到1/4。因而溫度的調(diào)節(jié)在成型加工上比壓力及其他條件的調(diào)節(jié)更為重要。
對(duì)于大多數(shù)聚碳酸酯制件，料筒溫度應(yīng)維持在260℃~320℃(噴嘴溫度低一點(diǎn)，等于前段溫度或稍低5℃~10℃)。溫度過低，因黏度大，供料不足，制件表面收縮或起皺紋，無光澤，銀絲紊亂;溫度過高或高于320℃而停留時(shí)間過長，會(huì)造成嚴(yán)重降解，制件帶飛邊，轉(zhuǎn)為暗褐色，表面有銀絲暗條、斑點(diǎn)和紋跡，內(nèi)部有氣泡，各種性能都變劣。
注塑聚碳酸酯最好使用螺桿機(jī)，這樣可以使塑料在較低的料筒溫度下均勻塑化，從而盡量避免因溫升過高或停留在料筒中受熱時(shí)間鮭長而引起的過熱降解。
(3) 模具溫度，聚碳酸酯黏度高，流動(dòng)性差，對(duì)剪切作用不很敏感，冷卻速度又快，很容易使制件表面產(chǎn)生缺陷。內(nèi)部形成應(yīng)力。除加工時(shí)選取用大孔徑的噴嘴及將主流道。分流逍都設(shè)計(jì)的粗而短外，還要把模具溫度提到足夠高的水平上。
對(duì)大多數(shù)制件，模溫控制在80℃~120℃，其中薄壁制件80℃~100℃ ，厚的制件100℃~120℃。當(dāng)模溫過低(比如低于80℃)，制件可能難充滿或帶有收縮率大、波紋、毛斑、暗條、空洞等外觀缺陷。更嚴(yán)重的是，由于熔料冷凝快，充模過程冷熱料之間形成內(nèi)應(yīng)力，而且聚合物分子鏈在低溫下易發(fā)生取向，俠制件殘余力增加，往往上出模就開熱旦是，如果模溫過高( 比如高于120℃)，制件冷卻慢，成型周期長，表面光澤差，又會(huì)造成粘模，使頂出脫模困難，制件翹曲變形。模具的加熱和保溫可采用熱油循環(huán)，但多數(shù)用電熱棒或電熱板。
(4) 注射壓力。加工聚碳酸酯選取用注射壓力的原則：除非加工薄壁長流程或外型復(fù)雜。交匯部位多的制件以及不采用高壓快速注塑足以充滿型腔的制件，否則應(yīng)盡可能低壓慢速。因?yàn)楦邏嚎焖贂r(shí)綹體流動(dòng)速度快，且以不規(guī)則形式前進(jìn)，出現(xiàn)渦流，有可能混入空氣，表面產(chǎn)生熔融裂紋，內(nèi)部殘留應(yīng)方大，而低壓慢速時(shí)熔體流動(dòng)速度慢，呈現(xiàn)球狀形式前進(jìn)，出現(xiàn)滯流，上述缺點(diǎn)能夠避免。
雖然這樣，但聚碳酸酯的黏度畢竟較高，如果采用過低注射壓力，柱塞或螺桿難以克服熔體的流動(dòng)阻力，會(huì)使型腔內(nèi)冷卻的熔體因不能補(bǔ)給新料而收縮。使制件形變收縮率增大，事實(shí)上注射壓力對(duì)制件性能的影響主要體現(xiàn)在保壓時(shí)間上。保壓時(shí)間短，制件收縮或出現(xiàn)收縮空洞、真空泡尺寸也穩(wěn)定;保壓時(shí)間過長，由于是強(qiáng)行充模，又會(huì)使制件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，容易開裂。
(5) 嵌件預(yù)熱。聚碳酸酯制件的金屬嵌件，材質(zhì)最好選取用熱膨脹系數(shù)尺可能大的金屬如鋁或鋁合金，在放入模具之前要預(yù)熱到適當(dāng)?shù)臏囟?比如接近模具溫度)，這樣可以避免因線脹系數(shù)的懸殊差別而在冷卻時(shí)發(fā)生收縮互異而導(dǎo)致應(yīng)變，這種應(yīng)變往往形成非常大的應(yīng)力而引起制件開裂。
(6) 制件后處理。聚碳酸酯的后處理主要指退火處理。對(duì)一般制件而言，殘留應(yīng)力不會(huì)很高，無須退火。而且退火方法不能使殘留應(yīng)力大部分去除，因其仍在玻璃態(tài)溫度之下，冷流性、蠕變性都較差。退火還會(huì)使制件的一些力學(xué)性能如韌性下降。
退火處理主要針對(duì)那些壁較厚、形狀復(fù)雜，帶金屬嵌件，經(jīng)過冷機(jī)械加工。使用溫度環(huán)境特別低的制件，這些制件通常殘留較大的應(yīng)力或需要抵御惡劣的環(huán)境。
退火方法是將制出的制件故入油浴、水浴、熱風(fēng)烘箱或紅外線爐進(jìn)行緩慢降溫;退火溫度為110℃左右。這個(gè)溫度可提高制件的彎曲強(qiáng)度、硬度和熱變形溫度。低于100℃時(shí)后處理的效果差，高于120℃時(shí)或過分長時(shí)間退火時(shí)，會(huì)使制件沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率下降。熱處理時(shí)間按制件壁厚而定：5mm 以上8h，20mm 以上24h，其中最好每隔2h~4h 降溫一次。另一種退火處理方案是甘油、乙二醇、液體石蠟或熱空氣110℃~130℃，1h~2h 緩慢冷卻。
(7) 制件內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)。比較普遍的方法有兩種：偏振光檢驗(yàn)法及溶劑浸漬法。偏振光檢驗(yàn)法適用于各種透明塑料制件的檢驗(yàn)，利用制件的透明性，把制件置于偏振光鏡片之間，從鏡片上觀察制件表面彩色光帶面積的大小來確定內(nèi)應(yīng)力發(fā)生范圍的大小，光帶面積越大，內(nèi)應(yīng)力范圍越大。
溶劑浸漬法是將制件浸在某些溶劑(如苯、四氯化碳、環(huán)己烷、乙醇、甲醇)內(nèi)，按制件發(fā)生龜裂破壞所花的時(shí)間來判斷應(yīng)力的大小，時(shí)間愈長應(yīng)力愈小。一般如果浸漬1min~2min 還未見開裂的，說明內(nèi)應(yīng)力較小，使用過程中不大會(huì)發(fā)生問題。
