聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)立式注塑成型注意事项
1.工艺特性
聚对苯二甲酸乙二醇酯是典型的结晶聚合物,透明度较高为86%。有明显的熔点,为255~265℃。易吸水水解,成型前需干燥。热变形温度低,成型温度高,且料温调节范围窄(260~300℃),但熔化后流动性好,故工艺性差,且往往在喷嘴中要加防流延装置。机械强度及性能注射后不高,必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度准确控制,是防止翘曲、变形的重要因素,因此建议采用热流道模具。模具温度不宜太高,否则会引起表面光泽差和脱模困难。成型收缩率比较大,一般为1.8%。尺寸稳定性差、性脆、制品中易残留有一定的内应力,成型后需后处理。
2.注塑制品结构条件
制品外形应尽量设计得平滑而有规则,尽可能避免尖角,因PET对缺口非常敏感,成型时尖角处易出现应力集中,使承受载荷能力大大降低,在受力或冲击时易发生破裂。在平面与平面交接处应用圆弧过渡,且圆弧半径尽可能大,一般取0.7~0.8倍制品厚度。
制晶的壁厚一般应大于2mm。若太厚,不仅浪费原料,延长成型周期,而且使制品易出现缩孔、翘曲等缺陷;如果太薄,则不能充满模腔,且强度低。壁厚力求均匀,以防冷却和收缩不均而产生内应力。在比较大的平面处,应设加强筋以防制品弯曲变形。制品的脱模斜度应大于1°,以便能顺利脱模。金属嵌件{zh0}预热后再放人模具。
3.注塑机类型的选择
螺杆式或柱塞式均可使用,前者使用比较多,但纤维增强的PET只能使用螺杆式。螺杆选用头部带有止逆环的突变形、表面硬度大且耐磨损的螺杆,长径比为15~20,压缩比为2~2.5。喷嘴采用小孔直通式喷嘴或液压自锁式喷嘴。喷嘴要设保温和控温装置。
4.成型工艺
(1)原料的预处理 PET因含有酯基,有吸湿倾向,易吸水水解,使制品带色、发脆,所以成型前必须对物料进行干燥,使水分含量达到0.03%以下。干燥温度为140~180℃,干燥时间3~4h。若温度过高,时间过长,会使粒料发黄,树脂流动性差,甚至变质;温度过低,又达不到干燥效果。采用连续干燥加料装置为佳。干燥好的物料可存放在120℃的保温箱或料斗中,也可用红外灯照射保温,随用随取。无保温存放时,不得超过2h,否则应重新干燥。
(2)成型温度PET成型温度范围窄,熔点255~265℃,分解温度290℃,所以料筒温度一般控制在260~270℃,玻纤增强的PET控制在270~290℃,不得超过300℃。温度过高,喷嘴流延严重,制品溢边,颜色加深,机械强度下降,甚至引起降解;温度过低,则塑化不好,可能使喷嘴堵塞,使制品出现缺料、凹陷、收缩不均和无光泽等缺陷。喷嘴温度应控制在260~280℃。太高,喷嘴中会漏料,造成浪费;太低,会发生堵塞,或带冷料入模,造成次品。
模具温度根据制品的厚度选用。厚度小于2mm的薄壁制品,可采用低模温50~70℃。熔料受到急速冷却,制品表面是一种无定形结构,而内部为高结晶结构,制品外观一般,适宜于常温条件下使用的一般制品。当壁厚大于2mm时,可采用140℃高模温,可制得表面和内部均匀的高结晶态制品,制品外观好,机械性能高,适宜于外观、硬度、耐腐蚀要求高的制品。
(3) 注射压力 PET熔体的流动性好,易于成型,可采用中等注射压力,一般为40~100MPa。通常随玻纤含量的增加或制品厚度的增大而增大,但不能超过100MPa。太高制品容易溢边,并使脱模困难,易损坏模具;太低,因冷却速度较快,容易产生注满现象。背压为约为0~3.5MPa。
5.制品热处理
因制品中易残留有内应力,成型后{zh0}要进行热处理,特别是低模温成型的制品和高温下使用或尺寸要求高的制品。热处理通常是在130~140℃的鼓风烘箱内处理1~2h,而且必须经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。