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結(jié)晶性塑料的特性及其注塑成型的工藝過(guò)程
結(jié)晶性塑料有明顯的熔點(diǎn)，固體時(shí)分子呈規(guī)則排列。規(guī)則排列區(qū)域稱為晶區(qū)，無(wú)序排列區(qū)域稱為非晶區(qū)，晶區(qū)所占的百分比稱為結(jié)晶度，通常結(jié)晶度在80%以上的聚合物稱為結(jié)晶性塑料。常見的結(jié)晶性塑料有：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。 結(jié)晶對(duì)塑料性能的影響 1)力學(xué)性能 結(jié)晶使塑料變脆(耐沖擊強(qiáng)度下降)，韌性較強(qiáng)，延展性較差?！ ?)光學(xué)性能 結(jié)晶使塑料不透明，因?yàn)榫^(qū)與非晶區(qū)的界面會(huì)發(fā)生光散射。減小球晶尺寸到一定程式度，不僅提高了塑料的強(qiáng)度(減小了晶間缺陷)而且提高了透明度，(當(dāng)球晶尺寸小于光波長(zhǎng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生散射)。 3)熱性能 結(jié)晶性塑料在溫度升高時(shí)不出現(xiàn)高彈態(tài)，溫度升高至熔融溫度TM時(shí)，呈現(xiàn)粘流態(tài)。因此結(jié)晶性塑料的使用溫度從Tg(玻璃化溫度)提高到TM(熔融溫度)?！ ?)耐溶劑性，滲透性等得到提高，因?yàn)榻Y(jié)晶分排列更加緊密。 影響結(jié)晶的因素有哪些？ 1)高分子鏈結(jié)構(gòu)，對(duì)稱性好、無(wú)支鏈或支鏈很少或側(cè)基體積小的、大分子間作用力大的高分子容易相互靠緊，容易發(fā)生結(jié)晶?！ ?)溫度，高分子從無(wú)序的卷團(tuán)移動(dòng)到正在生長(zhǎng)的晶體的表面，模溫較高時(shí)提高了高分子的活動(dòng)性從而加快了結(jié)晶?！ ?)壓力，在冷卻過(guò)程中如果有外力作用，也能促進(jìn)聚合物的結(jié)晶，故生產(chǎn)中可調(diào)高射出壓力和保壓壓力來(lái)控制結(jié)晶性塑料的結(jié)晶度?！ ?)形核劑，由于低溫有利于快速形核，但卻減慢了晶粒的成長(zhǎng)，因此為了消除這一矛盾，在成型材料中加入形核劑，這樣使得塑料能在高模溫下快速結(jié)晶。 結(jié)晶性塑料對(duì)注塑件機(jī)和注塑件模具有什么要求 1)結(jié)晶性塑料熔解時(shí)需要較多的能量來(lái)摧毀晶格，所以由固體轉(zhuǎn)化為熔融的熔體時(shí)需要輸入較多的熱量，所以注塑件機(jī)的塑化能力要大，最大注射量也要相應(yīng)提高。 2)結(jié)晶性塑料熔點(diǎn)范圍窄，為防止射咀溫度降低時(shí)膠料結(jié)晶堵塞射咀，射咀孔徑應(yīng)適當(dāng)加大，并加裝能單獨(dú)控制射咀溫度的發(fā)熱圈。 3)由于注塑件模具溫度對(duì)結(jié)晶度有重要影響，所以注塑件模具水路應(yīng)盡可能多，保證成型時(shí)注塑件模具溫度均勻?！ ?)結(jié)晶性在結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生較大的體積收縮，引起較大的成型收縮率，因此在注塑件模具設(shè)計(jì)中要認(rèn)真考慮其成型收縮率 5)由于各向異性顯著，內(nèi)應(yīng)力大，在注塑件模具設(shè)計(jì)中要注意澆口的位置和大小，加強(qiáng)筋和位置與大小，否則容易發(fā)生翹曲變形，而后要靠成型工藝去改善是相當(dāng)困難的?！ ?)結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān)，壁厚冷卻慢結(jié)晶度高，收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔，因此注塑件模具設(shè)計(jì)中要注意控制塑件壁厚的控制 結(jié)晶性塑料的成型工藝 1)冷卻時(shí)釋放出的熱量大，要充分冷卻，高模溫成型時(shí)注意冷卻時(shí)間的控制。 2)熔態(tài)與固態(tài)時(shí)的比重差大，成型收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔，要注意保壓壓力的設(shè)定 3)模溫低時(shí)，冷卻快，結(jié)晶度低，收縮小，透明度高。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān)，塑件壁厚大時(shí)冷卻慢結(jié)晶度高，收縮大，物性好，所以結(jié)晶性塑料應(yīng)按要求必須控制模溫。 4)各向異性顯著，內(nèi)應(yīng)力大，脫模后未結(jié)晶折分子有繼續(xù)結(jié)晶化的傾向，處于能量不平衡狀態(tài)，易發(fā)生變形、翹曲，應(yīng)適當(dāng)提高料溫和注塑件模具溫度，中等的注射壓力和注射速度。
