塑胶内应力相关解说(一)_王其文_新浪博客

塑胶产品中的内应力与生产工艺及原料有关系吗?如何xx内应力,内应力的测试方法有哪些?塑胶产品中的内应力与生产工艺有关系,与原料无关。
    可以用升温到其玻璃化温度以上进行热处理来xx内应力。没有听说过内应力还可以测试,但是如果存在内应力其力学强度会下降,可以用来判断。

 

熔融指数和应力指数的概念:

    熔融指数就是在一定的条件下,单位时间流过某一孔洞的塑料质量。

    测定方法是在规定温度,荷重,及活塞于圆柱筒内位置等条件下,以计时测量方法测定熔融塑胶挤过—规定长度与直径之细孔模之速率,用来判别制程当中聚合物流率之均匀性。 如ppr管的熔融指数:MFI 230/2.16 0.35g/10min 就是在230℃,荷重2.16kg,时的熔融指数为0.35(每十分钟流出0.35g塑料)。 做塑料的朋友们,LLDPE 是什么?

 

线性低密度聚乙烯(LLDPE)简介

  线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和 LDPE的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下,由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。LLDPE的熔融流动特性适l应新工艺的要求,特别是用薄膜挤出工艺,可产出高质的 LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市常增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。它的优异的抗环境应力开裂性,抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。 LLDPE{zx1}的应用是作为地膜用于废渣填埋和废液池的衬层。

生产和特性


    LLDPE的生产起始于过渡金属催化剂,特别是齐格勒(Ziegler)或飞利浦(Phillips)类型。基于环烯烃金属衍生物催化剂的新工艺是LLDPE生产的另一个选择方案。实际的聚合反应可以在溶液和气相反应器中进行。通常,辛烯与乙烯在溶液相反应器中共聚,丁烯。己烯与乙烯在气相反应器中聚合。在气相反应器中生成的LLDPE树脂是颗粒形式,且可以粉料或进一步加工成粒料出售。


    以己烯和辛烯为基础的新一代超LLDPE已由莫比尔、联合碳化物。Novacor和道塑料等公司推出。这些材料具有很大的韧性极限,在自动取出袋的应用中有新的潜力。


    很低密度PE树脂(密度低于0.910g/cc。)也在近年出现。 VLDPES具有的柔性且软度是LLDPE达不到的。


    树脂的特性一般体现在熔融指数和密度。熔融指数可反映出树脂的平均分子量且主要受反应温度控制。平均分子量与分子量分布(MWD)无关。催化剂选择影响MWD。 密度由共聚用单体在聚乙烯链中的浓度决定。共聚用单体浓度控制短支链数目(其长度取决于共聚用单体类型)从而控制树脂密度。共聚用单体浓度越高,树脂密度越低。


    在结构上,LLDPE在支链的数目和类型上与LDPE不同,高压LDPE有长支链,而线性LDPE只具有短支链。


    在结构上,LLDPE只在短支链数目上与HDPE不同。HDPE的短支链数目较少,因此,是有更高密度的材料。


    LLDPE的物理特性受控于它的分子量,MWD和密度。


    LLDPE优于LDPE,归根结底取决其用途。通常,在所有应用中用LLDPE生产刚性更强的产品,虽然根据ATSM对低密度材料标准,LLDPE和LDPE的密度都在0.91—0.925之间。


    LLDPE形成更高结晶结构,因为不存在长支链。LLDPE较大的结晶性产生较高刚性的产品。这种较高的结晶度也使LLDPE与LDPE相比,熔点提高了 10~15℃。


    更高的抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加是LLDPE的特性,使其特别适用于制薄膜。如果用己烯或辛烯代替丁烯作共聚单体甚至连抗冲击力和抗撕裂性也可得到较大的改进。对于相同熔体指数和密度下的给定树脂,己烯和辛烯LLDPE树脂在冲击和撕裂性能上提高到 300%。己烯和辛烯树脂更长的侧链在链之间起到象“绳结”分子一样的作用,改进了化合物的韧性。


    用环烯烃金属衍生物催化剂生产树脂将具有独特的性能。更窄的MWD,改进了共聚单体分布,有更好的薄膜透明度、密封性和冲击强度,这些与用齐格勒催化剂生产的LLDPE相似。在透明度这一特性上,LLDPE具有与LDPE相似的缺点O LLDPE薄膜的浊度和光泽度是不好的,主要因为它的更高结晶性造成了薄膜表面粗糙度。LLDPE树脂的透明度可通过与少量的LDPE共混而改善。


加工

    LDPE和LLDPE都具有极好的流变性或熔融流动性。LLDPE有更小的剪切敏感性,因为它具有窄分子量分布和短支链。

    在剪切过程中(例如挤塑),LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指数的LDPE难于加工。在挤塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松驰更快,并且由此物理性质对吹胀比改变的敏感性减校在熔体延伸中,LLDPE在各种应变速率下通常都具有较低的粘度。也就是说它将不会象LDPE一样在拉伸时产生应变硬化。随聚乙烯的形变率增加.LDPE显示出粘度的惊人增加,这是由分子链缠结引起。


    这种现象在 LLDPE中观察不出,因为在LLDPE中缺少长支链使聚合物不缠结。这种性能对薄膜应用极重要.因为 LLDPE薄膜在保持高强度和韧性下易制更薄薄膜。nLLDPE的流变性可概括为“剪切时刚性”和“延伸时柔软”。


    当用LLDPE替代LDPE时薄膜挤塑设备和条件必须做修改。LLDPE的高粘度要求挤塑机有更大的功率.并提供更高的熔体温度和压力。


    模口隙距必须加宽以避免由于产生高背压和熔体断裂而降低产量。 LDPE和 LLDPE的一般模口隙距尺寸分别是O. 024~0. 040 in.和 0. 060-0. 10in。


    LLDPE的“延伸时柔软”的特性在吹膜过程中是一个缺点。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么稳定。


    一般的单唇风环对 LDPE的稳定足够使用.LLDPE的特有的膜泡要求更完善的双唇风环来稳定。用双唇风环冷却内部膜泡可增加膜泡稳定性,同时在高生产率下提高薄膜生产能力。除了膜泡的更好冷却外,很多薄膜生产厂采用与LDPE共混方法以增强LLDPE溶道理上,LLDPE的挤塑可以在现有LDPE薄膜设备上完成,当LDPE的共混物中 LLDPE的浓度达 50%时。加工 100% LLDPE或富含 LLDPE的与LDPE共混材料时,采用一般的LDPE挤塑机,必需改进设备。


    根据挤塑机的寿命,要求改进的可能是加宽模口隙距,改良风环,修改螺杆设计以更好挤出,必要时应增加电机功率和转矩。对于注塑应用,一般不需改进设备,但加工条件需达{zj0}化。


    滚塑加工要求LLDPE研磨成均匀颗粒(35筛孔)。加工过程包括用粉末状LLDPE填满模具,加热并双轴向地旋转模具使LLDPE均匀分布。冷却后产品从模具中移出。


应用


    LLDPE已渗透到聚乙烯的大多数传统市场,包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。防渗漏地膜是新开发的LLDPE市常地膜,一种大型挤出片材,用作废渣填埋和废物池衬垫,防止渗漏或污染周围地区。

    LLDPE的一些薄膜市场,例如生产袋子、垃圾袋、弹性包装物、工业用衬套、巾式衬套和购物袋,这些都是利用改进强度和韧性后这种树脂的优点。透明薄膜,例如面包袋,一直由LDPE占统治地位,因为它有更好的浊度。然而,LLDPE与LDPE的共混物将改进强度。抗穿透性和LDPE薄膜的刚度,而不显著影响薄膜的透明度。


    注塑和滚塑是LLDPE{zd0}的两个模塑应用。这种树脂优越的韧性和低温、冲击强度理论上适于废物箱、玩具和冷藏器具。


    另外,LLDPE的高抗环境应力开裂性使其适用于注塑与油类食品接触的模塑盖子,滚塑废料容器、燃料箱和化学品槽罐。


    在管材和电线电缆涂敷层中应用的市场较小,在这里LLDPE提供的高破裂强度和抗环境应力开裂性可满足要求。目前, LLDPE的 65%-70%用于制作薄膜

大家好,请问可否告诉我目前常用的塑胶材料有哪几种,它们分别用来干什么的呢(我是做玩具sourcing的)

 

玩具常用的塑胶材料


一.ABS:丙烯睛—丁二烯—苯聚合物
1.三种成份的作用

丙烯晴(A)——使制品较高硬度,提高耐磨性耐热性。

丁二烯(B)——加强柔顺性,保持材料韧性、弹性及耐冲击强度。

苯乙烯(S)——保持良好成型性(流动性着色性)及保持材料刚性(注根据组分不同派生出多种规格牌号)。

2.ABS具有良好的电镀性,是所有塑料中电镀性{zh0}的。

3.ABS较GPPS抗冲击强度显著提高。

4.ABS原料浅黄色不透明,制品表面光洁度好。

5.ABS收缩率小,尺寸稳定。

6.不耐有机溶剂:如溶于酮、醛、酯、及氧化烃而形成乳浊流(ABS胶浆)。

7.材料共混性能:

ABS+PVC~~~提高韧性,耐燃性,抗老化。

ABS+PC~~~提高抗冲击强度,耐热性。

ABS 的成型工艺

1.成型加工前需充分干燥,使含水率< 0.1%,干燥条件温度 85℃,时间3HRS以上。

2.ABS流动性较好,易产生啤塑披锋,注射压力在70~~100MPa,不可太大。

3.料筒温度不易超过
250℃
前料筒 160~~~210℃、 中料筒170~~~190℃ 、后料筒 160~~~180℃ 过高温会引起塑胶成份分解、使流动性降低。

4.模温40~~80℃,外观要求高,模温也要高。

5.注射速度取中、低速为主。注射力80~~130MPa。

6.ABS内应力检验:以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准


二.MBS—透明ABS、聚甲基丙烯酸酯 —丁二烯—苯乙烯共聚物。
主要性质:透明、韧性好、耐酸碱、流动性好、易于成型着色、尺寸稳定。



三.SBS—K料(透明)。丁二烯与本乙烯聚合物(KR01、KR03)。

主要性质 :透明、较好弹性、方便成型。



四.PS料:聚苯乙烯(GPPS硬胶、HIPS改性聚本乙烯 GPPS—硬 HIPS——不碎。

A)在GPPS中加于适量(5~~20%)丁二烯橡胶改性、从而改善了硬胶的抗冲击性。

B)颜色:GPPS--透明度高性碎,HIPS--不透明之乳白色或略显黄色。

C)HIPS与GPPS根据需要可混合啤塑,GPPS成份越多制品表面光泽越好、流动性

越好。HIPS:GPPS=7:3或8:2可保持足够强度及表面质量。

*聚本乙烯的成型工艺

1.GPPS成型温度范围大(成型温度距降解温度较远)加热流动及固化速度快,故成型周期短,在能够充满型腔前提下,料筒温度应稍底、前料筒温度200℃、后料筒 160℃。

2.GPPS流动性好,成型中不需要很高的啤塑压力(70~~~130PMa)压力太高反而使制

残留内应力增加—尤其在喷油后胶件易开裂。(改性PS即HIPS流动性稍差于GPPS)。

3.注射速度宜高些以减弱熔接痕(夹水纹)但注射速度受注射压力影响大,过高的速成度可能会产生飞边(披锋)或出模时碎裂。

4.模温:30℃~~50℃。

5.聚苯乙烯(GPPS)因吸湿性小,一般成型前不须干澡,而改性聚苯乙烯(HIPS)须干燥处理温度60℃~~80℃干燥时间2HRS。


五.聚丙烯(PP)—百折胶、属结晶性塑料主要性质如下:

1.呈半透明色、质轻(密度0.91)可浮于水。

2.良好流动性及成型性、表面光泽、(着色处留痕状于PE)。

3.高的分子量度使抗拉强度高屈服强度(耐疲劳)高。

4.化学稳定性高,不溶于有机溶剂、喷油、烫、及粘结困难。

5.耐磨性伏异,以及常温下耐冲击性好。

6.成型收缩率大(1.6%)尺寸较不稳定、胶件易变形、缩水。

*聚丙烯(PP料)的成型工艺了解

1.聚丙烯的流动性好,较低的注射压力就能充满型腔。压力太高易产生飞边,但太低缩水会严重、注射压力一般在80~~~90MPa保压力取注射压力的80%左右、宜取较长保压时间补缩。

2.适于快速注射、为改善排气不良、排气槽宜稍深取0.3mm。

3.聚丙烯高结晶度,前料筒200~~~240℃、中料筒取170~~~220℃、后料筒 160~~190℃、因其成型温度范围大,易成型、实际上为减少批锋及缩水而采用较低温度。

4.因材料收缩率大、为准确控制胶件尺寸,应适当延长冷却时间。

5.模温易取低温(20~~~40℃)模温太高使结晶度大,分子间作用强,制品刚性好、光泽度好、但柔软性、透明性差,缩水也明显。

6.背压以0.1MPa为宜,干粉着色工艺应适当提高背压,以提高混炼效果。


六.聚氯乙烯(PVC)

聚氯乙烯(PVC)属非结晶性塑料、原料透明。

主要性能如下

1.通过添加增塑剂使材料软硬度范围大。

2.难燃自熄、热稳定性差。

3.PVC溶于环乙酮、本氢呋喃、二氯乙烷、喷油水用软胶开油水(含环乙酮)。

4.PVC主要用于搪胶(和做公仔)。

*聚氯乙烯(PVC)的成型工艺了解

1.软PVC 收缩率较大(1.0~~2.5%)PVC极性分子易吸水份,成型前需干燥,干燥温度85~~95℃、2小时。

2.成型时料筒内长期多次受热、分解出氯乙烯单体及HCL(即降解)、.所以应经常清洗模腔及机头内死角。

3.软PVC中加入ABS、可提高韧性、硬度及机械强度。

4.因PVC成型加工温度接近分解温度,故应严格控制料筒温度,尽可能用偏低的成型温度。同时还应尽可能缩短成型周期以减少溶体在料筒内的停留时间,料筒温度参数,前料筒160~~~170℃ 中料筒160~~165℃ 后料筒140~~150℃。

5.针对易分解,流动性差,模具流道和浇口尽可能短,粗厚以减速少压力损失及尽快充潢型腔注射压MPa宜采用高压低温注射、背压0.5~~1.5MPa ,PVC制品壁厚不宜太薄,应在1.5mm 以上,否则料流充腔困难.。

6.注射速度不宜太快,以免溶料经过浇口时剧烈磨擦,使温度上升,容易产生缩水痕.。

7.模具温度尽可能低(30~~~45℃左右)以缩短成型周期及防止胶件出模变形(必须时胶件需经过定型模定型)。

.8。为阻止冷料堵塞浇口或流入模腔,应设计较大冷料井积存冷料。

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