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【5.0%填料】PC日本三菱工程LSH2010

【5.0%填料】PC日本三菱工程LSH2010

上海霆尔塑化科技有限公司
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二.PC 简介及加工工艺

 

一.简介

 

 

聚碳酸酯是在分子主链中含有高分子化合物的总称。其为无色无味或黄色透 明 粒 状  ,无 毒 无 味 。作 为 工 程  塑  料  ,它 的 性 能 优 异 ,不 仅 透  明 度 高  ,冲  击 韧  性好,耐蠕变性优于聚酰胺、聚甲醛,而且使用温度范围宽。可在-40~140℃范围内使用,制品的尺寸精度高。聚碳酸酯加工特性好,广泛应用于国民经济各部门。由于PC材料的透明性

和 耐 高 温 性 ,使它在 食 品  行业 中 可 用于 制 造  杯 子、餐具  、水壶、婴 儿 奶 瓶 和 冷水 瓶乃至微波炉容器等;聚碳酸酯在建筑行业上的应用仅次于PVC而处在第二位;此外  ,聚 碳 酸 酯 还  用 在其他一些 产 品 如  :医疗 器  械 、眼 镜、储 物 柜 、玩 具 、便  携 式工具、照相器材和运动装备,特别低温条件下,要求抗冲击强度比较高的场合更是聚碳酸酯大显身手的领域。

 

二.工艺特性

 PC的分子结构既有柔性又有刚性的无定性聚合物。因此,具有许多的优良工程 性 质  。分子 链 简  单、规整  。但 由 于 苯  环 的 存 在 ,虽 然 它 是 结 晶 聚 合 物  ,但 很  难  结晶,所以聚碳酸酯为无定形聚合物。链节较长,苯环使键段运动较为困难,所以聚碳酸酯玻璃化温度较高为149℃,熔融温度在220~230℃之间,分解温度为330℃。熔体黏度高。提高温度,熔体的黏度则会下降,对温度比较敏感。熔融黏度随相对分子量的提高而明显增加。两者关系见表1。


 

聚碳酸酯有明显的吸湿倾向,熔体黏度又高,只要有微量水分都会使制品产生银纹等陷,冲击强度则会大大的下降。水分还能促进其其降解。相对分子质量随着加热温度的提高,加热时间的延长而下降。聚 碳 酸 酯 的 黏 度范 围 ,从低 黏 度、中黏度到高黏度、超高黏度都可以注射成型。而相对分子量介于2.2-3.8万的,也可用玻璃纤维增强改性。聚碳酸酯的相对分子量用熔体支书间接表示。聚碳酸酯经反复注射,熔体指数的变化极大,会变小,不会出现显著的热降解,但是性能会变差。见表2。



 

聚碳酸酯的成型收缩率较小,介于0.35%~0.5%之间。

 

三.成型设备

 由于聚碳酸酯的熔体温度很高,熔体的黏度较大,因此较聚苯乙烯等热塑料需要更多的质量用于树脂的塑化,所以对于成型高于200的大型制件,采用螺杆式注射机佳。

这是由于螺杆式注射机塑化量大,注射压力损失小,温度均匀,制品取向和内应力大大减小等优点。

 3.1 

螺杆

 通常螺杆为单头全螺纹,等距渐变式、带止逆环的压缩型螺杆。螺杆长径比15-20,压缩比2-3。

 3.2 

喷嘴

 加工聚碳酸酯可以选择的喷嘴有普通敞口延伸式和针阀自锁式喷嘴嘴。但是多选择普通敞口延伸式,因为PC熔体黏度高、流动性差,通常不会产生“流涎”现象。敞口式喷嘴的特点是:结构简单,制 造 维 修方便,能 增加 注 射 射程,注射压力损失小,即能适应 薄 壁短 流 程,也能满足薄壁流程制品的加工。在选定喷嘴的同时,也相应决定喷孔直径和喷嘴电热圈功率,这些参数与注射机的规格直接有关,就普通敞口延伸式喷嘴,其大致关系见表3 表3 



 

普通敞口延伸式喷嘴和喷嘴电热圈功率关系表熔体粘度低、注射压力大、模具温度高及充模速度 快 时,极限流动长度都增大:制品厚度减小,宽度增加时,极限流动长度则会下降。

 

四.产品与模具的结构特点

4.1

产品壁厚壁厚多为1-3mm,一般不超过6mm



 

熔体粘度低、注射压力大、模具温度高及充模速度快时,极限流动长度都增大:制品厚度减

小,宽度增加时,极限流动长度则会下降。

 4.2 

脱模斜度

    聚碳酸酯的收缩率偏小,则脱模斜度一般在50’~1°。

 4.3 

嵌件

    聚碳酸酯的分子链刚性较强,则尽量不使用金属嵌件,确实需要使用时,嵌件的周围的厚度则应大于嵌件的直径。

 4.4 

制品的缺口、锐角

 聚碳酸酯对缺口、锐角较为敏感,而在产品的设计上则应尽量避免锐角、缺口的应如

果有锐角或者倒角时,倒角的圆弧半径(R)不小于1.5mm。其制品的壁厚则应尽量均匀一致,或者采用的工艺的方法使用不均匀的壁厚趋势于均匀。

4.5 

流道

   聚碳酸酯的熔体黏度高,熔体冷却速度快,模具的流道则应该选择短而粗。这是为了减小料流在模具流道中的压力和热量损失,以减小流道的阻力,因而应使流道的截面成圆形或正六边形。而对于薄壁制品来说,为加快均匀充模,其分流道可适当的加宽。此外,为防止冷料进入模腔,应在主流道尾部设置冷料井,分流道的分枝也应该设置贮藏式的冷料井。

 4.6 

浇口

  注射聚 碳 酸 酯 所用的浇口主要有几种 ,较为典型 的有:主流道浇口(直接浇口?)、圆片式 浇口、直接浇口、点浇口等。这是因为聚 碳 酸 酯 的熔体黏度高,流 动性差,冷却速 度 快,材料的性质坚硬,浇口整置比较困难。浇口的深度为制品壁厚的0.7倍,如果采用点浇口,直径要在0.8~3mm之间,浇口则应该尽可能的短,通常约为1mm。注射片状聚碳酸酯时亦可采用带状浇口(平缝浇口)。如果片状制品较长时,一个浇口不容易充满,可采用双浇口或多点浇口。

 

五.成型工艺

 5.1、

原材料的处理

   由于PC在高温下对微量水分的敏感性。所以在使用注射前则必须进行干燥干燥可在真空、热风箱中进行。树脂的干燥温度要求在110℃左右,时间应连续24小时,干燥层的厚度则不宜超过15~20mm。树脂的干燥温度的高低对性能的影响,比干燥时间的长短的影响要大得多。所以温度不宜低于110℃,也不要 超 过 135℃,经过干燥的树脂可置于90℃左右的保温箱内。料斗的保温设在90~110℃范围内。

 5.2、

注塑温度

  注塑温度在280-300℃之间,注塑温度不低于260℃否则难于成型,340℃受热分解;喷嘴230-250℃;一般料筒温度:前260-280℃;中260-290℃;后260-270℃;注塑压力和速度:80-120MPA之间,对于薄壁制品注塑压力120-150MPA ;注塑速PC

注塑速度过慢制品易出现波纹,注塑速度过快可能出现溶体破裂,在浇口附近出现糊斑,制品表面毛糙,除薄壁、小浇口、深孔、长流程制品外,一般采用中速或慢速注塑,采用多级注射;模具温度模温一般80-100℃,对于形状复杂、薄壁制品、要求较高的制品模具温度可在100-120℃;螺杆转速30-60(r/min)为宜;背压取注塑压力的10-15%;热流道模具料筒温度:前300℃中300℃后1)285℃后2)270℃,注塑时间16S ;冷却时间24S;注塑压力(一次/二次) 120/84MPA;注塑速度分三段控制,模具温度在80-90℃。

 

八.制品后处理

 

热处理为了消除PC制品的内应力可对制品进行热处理,热处理的介质为空气、甘油液体石蜡等,热处理温度在110-135℃之间,处理时间视制品尺寸、形状、使用要求及热处理介质不同而不同,可由几十分钟到数小时不等;制品尺寸不稳定的处理尺寸不稳定的原因大部分是因为制品的收缩问题,控制好制品收缩,这样尺寸问题也就基本上解决了,另一方面模具的尺寸是致关重要的,没有好的母体是不能生产出合格的制品的。






物理性能

额定值

单位制

测试方法

密度

1.23

g/cm³

ISO 1183

熔流率(熔体流动速率) (300°C/1.2 kg)

10

g/10 min

ISO 1133

溶化体积流率(MVR) (300°C/1.2 kg)

9.70

cm³/10min

ISO 1133

收缩率




垂直流动方向 : 3.20 mm

0.50 到 0.70

%


流动方向 : 3.20 mm

0.50 到 0.70

%


吸水率 (饱和, 23°C)

0.13

%



机械性能

额定值

单位制

测试方法

拉伸模量

2500

MPa

ISO 527-2

拉伸应力 (屈服)

57.0

MPa

ISO 527-2

拉伸应变 (屈服)

6.7

%

ISO 527-2

标称拉伸断裂应变

100

%

ISO 527-2

弯曲模量

2300

MPa

ISO 178

弯曲应力

90.0

MPa

ISO 178
冲击性能

额定值

单位制

测试方法

简支梁缺口冲击强度 (23°C)

14

kJ/m²

ISO 179

简支梁无缺口冲击强度 (23°C)

无断裂


ISO 179


热性能

额定值

单位制

测试方法

热变形温度




0.45 MPa, 未退火

142

°C

ISO 75-2/B

1.8 MPa, 未退火

127

°C

ISO 75-2/A

线形热膨胀系数



ISO 11359-2

流动

6.4E-5

cm/cm/°C


横向

6.8E-5

cm/cm/°C







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