熱塑性聚合物在成型中基本上是一種形態(tài)轉(zhuǎn)化的物理過(guò)程。而熱固性聚合物在成型中不僅有物理狀態(tài)的變化,還有化學(xué)變化,并且是不可逆的。熱固性聚合物在未交聯(lián)前與熱塑性聚合物相似,都是線型聚合物。但熱固性聚合物在分子鏈中帶有反應(yīng)基團(tuán)或反應(yīng)活點(diǎn),成型時(shí)分子鏈通過(guò)自帶的反應(yīng)基團(tuán)的作用或反應(yīng)活點(diǎn)與交聯(lián)劑(硬化劑)的作用而發(fā)生交聯(lián),使線型變成體型結(jié)構(gòu)。對(duì)于熱固性聚合物的這種交聯(lián)反應(yīng),粘度反映了它的固化程度。 粘度
一.影響粘度的因素
1.熱固性塑料的粘度與熱固化時(shí)間的關(guān)系: 熱固化時(shí)間
在極值之前的一段時(shí)間內(nèi),聚合物的熱固化反應(yīng)不占優(yōu)勢(shì),由松馳的結(jié)晶,粘度隨時(shí)間的增加而減小。在極值之后,交聯(lián)固化反應(yīng)占優(yōu)勢(shì),聚合物相對(duì)分子量增大很快,而使粘度增大。 粘度
2.熱固性塑料的粘度對(duì)成型溫度的關(guān)系: 成型溫度
當(dāng)成型溫度在極值之前時(shí),粘度主要取決于材料的物理變化,即隨著溫度的升高而減小,在極值之后,粘度因交聯(lián)固化反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)而快速升高。
對(duì)于熱固性塑料的注射正是利用這一點(diǎn):在低于極值點(diǎn)的溫度下,材料在注射機(jī)料筒內(nèi)達(dá)到流動(dòng)態(tài)(粘度低),以便注模;在大于極值點(diǎn)的溫度下,材料可在模腔內(nèi)固化成型。
3.隨著剪切速率的增加,物料的粘度會(huì)降低,但由于物料的磨擦生熱而使交聯(lián)反應(yīng)的活化能降低,從而加速了交聯(lián)固化反應(yīng)速率,又使物料的粘度迅速增加。
二.成型工藝
1.溫度
塑料從料斗進(jìn)入料筒后,一定要逐步受熱塑化,溫度分布不宜過(guò)分激烈。因?yàn)闇囟鹊耐蛔,?huì)引起熔料粘度的變化。見(jiàn)圖所示熱固性塑料在注塑過(guò)程中溫度對(duì)粘度的變化。注射時(shí),塑料在噴嘴處流速很高,這樣因磨擦生熱而使塑料溫升很快。對(duì)射擊熔料的溫度最好控制在120~130℃,因?yàn)檫@時(shí)熔料呈現(xiàn)出最好的流動(dòng)性,并接近于硬化的“臨界塑性”的狀態(tài)。所以,各段溫度的分布見(jiàn)表:
料筒溫度 噴嘴溫度 通過(guò)噴嘴時(shí)的溫度 模具溫度
預(yù)塑 積料 85-100℃ 100-130℃ 定模 動(dòng)模
50-70℃ 75-95℃ 150-170℃ 165-190℃
備注 模具溫度一般控制在150-220℃,而且動(dòng)模比定模溫度高10-15℃。
2.壓力
一般情況下,注射壓力應(yīng)高一些,壓力越高,收縮率越小,其制品的機(jī)械強(qiáng)度和電性能都較好。壓力越高,流速就越快,產(chǎn)生的磨擦熱越多,固化時(shí)間就可縮短。但是,注射壓力高會(huì)引起制品內(nèi)應(yīng)力的增加,飛邊增多和脫模困難。
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