单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中国模具工业协会教育培训基地,国家劳动部认证项目站,广东省模具工业协会常务理事单位,诚信团结坚韧创新效益,欢迎学习塑胶基础讲师：赵仁合,第四章、影响塑料成形工艺的主要性能,一、流动性：,1流动性定义：在成型过程中，塑料熔体在一定的温度和 压力下充填型腔的能力称为塑料的流动性流动性的好坏，直接影响注塑工艺参数（成型温度，压力和周期）的选择，以及模具浇注系统的类型和尺寸的确定流动性太好则一方面会使熔料充填不紧密,造成制品的疏松,另一方面易产生披锋，流涎等现象，太差则对于结构复杂流程较长的塑件不易充满型腔，造成缺料或必须用高压条件注塑,容易造成塑件内应力过大,流动性决定因素：,熔体粘度是反映塑料熔体流动的难易程度的特性,一些塑料粘度受温度的影响,序 号,塑 料,对温度的敏感度,1,C A,最 高,2,P S,较 高,3,P P,稍 低,4,P E,一 般,5,P O M,差,压力对塑料熔体粘度的影响 (示例),序号,名 称,熔点温度(),压力变化范围/Mpa,粘度增大倍数,1,P S,131165,0126.6,134,2,A B S,130160,14175.8,100,3,P E,105136,0126.6,14,4,HDPE,105137,14175.8,4.1,5,LDPE,105125,14175.8,5.6,6,MDPE,110120,14175.8,6.8,7,P P,160176,14175.8,7.3,塑料熔体粘度对剪切速率的敏感度,序号,塑 料,敏 感 度,1,ABS(最敏感),对剪切的敏感度依次降低,2,P C,3,PMMA,4,PVC,5,P A,6,P P,7,P S,8,LDPE(最不敏感),常用塑料改进流动性能的方式,序号,塑料代号,俗 名,改进方式,1,P E,聚乙烯,提高螺杆速度,2,P P,聚丙烯,提高螺杆速度,3,P A,尼龙(聚酰胺),提高温度,4,POM,聚甲醛,提高螺杆速度,5,P C,聚碳酸酯,提高温度,6,P S,聚苯乙烯,两者都行,7,ABS,提高温度,8,PVC,聚氯乙烯,提高温度,9,PMMA,聚甲基丙酸甲酯,提高温度,热塑性塑料流动性分三类：,1）流动性好的：PE、PP、PS、PA，醋酸纤维等。
2）流动性中等的：HIPS、ABS、AS(丙稀腈、苯乙烯)，PMMA、POM、氯化聚醚等3）流动性差的：PC、硬PVC、PPO、PSF流长比,一些常用塑料的流长比和型腔压力,材料代号,流长比(平均),型腔压力(Mpa),LDPE,270:1(280:1),1530,P P,250:1,20,HDPE,230:1,2339,P S,210:1(200:1),25(54),ABS,190:1,40,P A,170:1(150:1),42,POM,150:1(145:1),45,PMMA,130:1,30,P C,90:1,50,二、收缩性（Shrinkage）,1、两种计算方法：,S实=（a-b）b,S计=（c-b）b,其中：,S实 实际收缩率（%）；,S计 计算收缩率（%）；,a 塑件在成型温度时单向尺寸（mm）；,b 塑件在常温下的单向尺寸（mm）；,c 模具型腔在常温下的单向尺（mm）造成收缩的原因：,1）热胀冷缩：,温度,体积,热出模温度高于常温2）可压缩性：,压强,体积,的变化3）结晶收缩（对结晶性塑料）：伴随着结晶而引起的收缩4）定向收缩（流动时分子拉长，冷却后恢复原态）,塑件变形加工必须在,Tg,温度以上进行,正是因为自由体积增大后分子易于运动,所以有利于改变其形状的加工,.,热塑性树脂的热膨胀系数一般比其他材料要大,5,10,倍,.,、收缩的过程,、影响收缩率变化的因素：,1）塑料品种,2）塑件特征：一般来说，形状越复杂、尺寸越小，壁厚越薄，多孔时收缩率越小。
3）模具结构：流道长-压力损失大-收缩率大，浇口断面积小剪切速,率大-动能大温度上升-,则收缩率大4）成型工艺参数：熔胶温度高收缩率大，注塑压力大则收缩率小,）、是否加玻纤,三结晶性：,1 塑料分子链（结构形态）在高温熔体向低温熔体转变过程中如果能得到稳定规整的排列，则为结晶性塑料，否则为非结晶性塑料2,结晶性塑料,：PE、PP、POM、PA、聚四氟乙烯、氯化聚醚等；,非结晶性塑料,：PS、PVC、PMMA、PC、ABS、PSF等3一般来说，结晶性塑料不透明或半透明；而非结晶性塑料是透明的但ABS不透明，MBS透明-透明ABS料）一般来说结晶性塑料收缩率大；而非结晶性塑料收缩率小热塑性树脂固体中的分子聚集状态有疏有密,可以把致密的部分称为结晶部分,而把过疏的部分称为非晶部分,大多数的聚合物都会有某种程度的结晶部分;因此,我们把结晶部分的含有率称为结晶度.但一般而论,像尼龙、热塑性聚酯那样具有官能基的聚合物,或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列较规整的聚合物,它们的结晶度较高,而共聚物或混合的聚合物等其结晶度较低.一般聚合物的实际结晶度比其固有的结晶度要低,因此,其结晶度可以通过热处理或提高模温的方法得到提高.,结晶度高的聚合物其强度增加、伸长率下降、体积减小.塑料的结晶度越高,其密度就大,熔融温度(熔点)也越高,而且强度大,透明性低,伸长率小.,、结晶度,结晶性较好的聚合物会因其结晶化的进行而产生体积收缩,进而影响其制品的尺寸稳定性.因此,必须设法在加工时尽可能使其结晶度提高到固有的结晶度,以防止后收缩引起制品的尺寸稳定性.现实 上,为了改善制品的尺寸稳定性,常在树脂中添加一些能起结晶化的促进剂(成核剂).,四热敏性：,1塑料对热的敏感程度。
具体表现在：在高温下或因剪切作用大而摩擦生热时，发生变色和分解的倾向2热敏性塑料包括：PVC，POM，PVDF（聚偏氯乙烯），EVA（醋酸乙烯），PCTFE（聚三氟氯乙烯）热敏性塑料分解时产生气体，对人、设备及模具都有刺激、腐蚀作用或有毒性模具镶件材料必须防腐蚀，如S136H，PAK90等,五吸湿性：,指塑料对水分子的亲疏程度在热塑性塑料中或多或少地含有水分及挥发物,适量的水分有增塑的作用.如果塑料中的水份及挥发物超过一定的比例时,则会在注塑时出现很多问题(如:降解、发雾、强度降低等),严重时可产生气泡(银纹)、表面粗糙,对于透明制品透光性被破坏(浑浊不清)等不良现象,对精密塑件很难保证其精度.但是绝对干燥的塑料会引起流动性降低,脆性增加,成型时充模困难,也是不可使用的,这一点要特别注意,有的人认为塑料干燥得越充分越好,这是一个错误的观念,1吸湿倾向大的塑料有：PA，PC，ABS，PPO，PSF等吸湿倾向小的塑料有：PE，PP等,、银纹（俗称水花，,silver streak,）：,表面气泡拉破当塑料内充满过多水汽，分解气，溶剂气及空气时，制品表面沿料流方向形成一连串有银色光泽的如针条状或云母片状斑纹,常用塑料的含水量与干燥温度 (实例),塑 料 名 称,允许含水分量(%),干 燥 温 度(),聚 乙 烯,0.01,71,聚苯乙烯,0.050.10,7179,纤维素塑料,最高0.40,6587,聚氯乙烯,0.08,6093,聚碳酯酯,最高0.02,121,聚 丙 烯,0.10,7182,酯类纤维塑料,0.10,7687,尼 龙,0.040.08,71,六、塑料的加工温度,塑料的加工温度就是达到粘流态的温度,加工温度不是一个点而是一个范围(从熔点到分解温度之间).在对塑料进行热成型时应根据制件的大小、复杂程度、厚薄、嵌件情况、所用着色剂对温度的耐受性、机台性能等因素选择适当的加工温度,、塑料的热力学三态变化,、常用塑料的加工温度范围如下表所示,塑料名称,玻璃化温度,熔点,加工温度范围,分解温度(空气中),聚苯乙烯,85110,165,180260,260,ABS,90120,160,180250,250,高压聚乙烯,125,110,160240,280,低压聚乙烯,125,130,200280,280,聚丙烯,20,164,200300,300,尼龙66,50,225,260290,300,尼龙6,50,265,260290,300,有机玻璃,90105,180,180250,260,聚碳酸酯,140150,250,280310,330,七、塑料分子的取向,塑料在注塑机中受力的作用下,高速通过喷嘴及模具的流道时,长线形的高分子会顺着流动方向作相互平行的排列,一旦这些排列在塑料冷却固化之前来不及消除而留在了固态塑料制件之中,分子的取向及因此而形成的取向效应便保持下来.,一般来说,取向作用会使制件的整体性遭受削弱,表现为塑件内部各处的物理机械性能不均衡.由于分子排列的结果,与分子链相垂直的方向,强度将差于平行方向.显然,当这种取向强烈时,制件很可能出现翘曲变形或开裂,1-注塑机料筒;2-树脂注入模具(实际上由主流道、浇口组成);,3-模具(型腔内部);4-中心处流速较快的部分;,5-沿模腔壁面而流速极慢的部分;6-取向而拉伸展开的树脂分子;,7-缠绕在一起的树脂分子,塑 料,抗张强度(Mpa),伸 长 率(%),横 向,直 向,横 向,直 向,聚苯乙烯,25.5,44.1,0.9,1.6,高冲击聚苯乙烯,20.6,22.5,3.0,17.0,A B S,33.8,70.6,1.0,2.2,低压聚乙烯,28.4,29.4,30.0,72.0,聚 碳 酸 酯,63.7,64.2,、开裂,如图D中的透明聚苯乙烯圆形面盖制品,粗的直浇口设在中央,由于注塑时起始射压不高,后来的塑料在较大的压力梯度下缓慢进入模腔,造成分子辐射状的取向排列,加上冷却过程太快,定向作用便被保留下来.结果,经过一段不长时间的使用或静置,机械强度的差异便以应力破坏的方式暴露出来,从中央开始沿辐射方向出现众多裂纹.,、发白：,下图是黑色的改性聚苯乙烯及聚苯乙烯共混料制件,在料流方向上出现一个弯曲位A,由于通道突然收缩变窄,塑料充盈时压力梯度大,分子取向作用大,当注射接近结束发生轻微胀模时,热熔料挤开基本冷固了的排列有序的分子链,于是出现了A位置应力发白的缺陷,、熔接痕（夹水纹，,weld line,）,熔胶分流汇合时因料温下降,导致接合处熔接不良,有痕迹或强度降低,、克服取向作用的方法：,）、加快注射速度,提高料温和模温,）、,可改变浇口位置及制件壁厚,将熔接痕引导到不影响外观的位置,）、在熔接线附近开溢料井。
必要时让制件在接近塑料软化温度下进行“退火”,但效果并不太理想.,备注:退火是在低于Tm而高于Tg的温度下(一般是在热变形温度以下2030)进行的热处理方法.,。