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pc二次加工成型的片材都必需具备以下机能

作者:szqfby   时间:2020-05-18

用于成型加工的片材,不管是单层或多层复合的,都必需具备以下机能:

一、塑性记忆,即当拉伸软化的片材时,既有紧缩反抗拉力的倾向,又有尽可能平均拉伸的倾向。这一特性可以使己经成型的制品假如重新加热到原来的成型温度,它会回复到原来平片外形。这特性对成型过程的拉伸有着重要影响。

二、热拉伸,即片材在加热时均可以拉伸,这一特性对于产品的外形和质量有很大影响。有些可以拉伸15%~20%,而有些甚至可以拉伸至500%~600%。

三、热强度,即加热软化的片材只要稍受压力,就会在模具上形成清楚的轮廓。反之,假如需要太大的压力才能成型,而真空吸塑成型所提供倾压力差有限,对某些细微的花纹就很难显示出来。

四、成型温度,即成型片材需具备相宜一定的加工温度范围。既在其受热软化温度,轻易成型,又与其熔融温度有一定间隔,成型温度范围较宽;不能只在较小的某一特定温度范围内成型,温度偏高或偏低时,成型轻易撕裂、熔塌等现象。

为了更加深入了解吸塑成型用片材的特性,将从以下几个方面去分析。

一、热塑性塑料化学组成和结构

热塑性塑料是由分子链长度达到10-3mm的大分子(聚合物)组成的。这些大分子可以是线性的,好比说HDPE,也可以是支化的,如LDPE。大分子完全无序排列,我们称之为无定形热塑性塑料。平均结构的大分子,好比线型聚乙烯或聚甲醛,能形成部门的规则排列,大分子按一定规则部门结晶,我们称之为部门结晶热塑性塑料。

无定形和部门结晶热塑性塑料的区别,无定形热塑性塑料因为其分歧错误称结构或大侧基,是不结晶的,在不进行改性和着色的情况下均是透明的。无定形热塑性塑料的使用温度应低于其玻璃化转变温度爪。部门结晶塑料含有分子链规则排列的区域,称之为结晶区。由于结晶作用,部门结晶的热塑性塑料通常是不透明的,并且透明度会跟着结晶度的增加而减小。部门结晶热塑性塑料的使用温度在几和熔点Tm之间

假如HDPE的片材被加热到晶体熔点以上,晶体将会熔融,片材将会全部变成无定形,进而透明起来。在冷却过程中,晶体会再次形成。对于很多部门结晶的热塑性塑料而言,结晶作用可以通过将成型的片材和模塑制品快速冷却而得到按捺,终极得到透明的制品(如PET瓶,透明的PET片材和透明的无规聚丙烯片材)。

透明的热塑性塑料是无定形的,但并非所有无定形的热塑性塑料都是透明的,好比说进行了着色和改性的无定形塑料就是如斯。因为分子链部门有序排列,部门结晶热塑性塑料不再透明,根据结晶度不同,其透明程度也会不同。无定形和部门结晶的热塑性塑料有一个最高的工作温度范围。

在低于玻璃化转变温度Tg时(以前称之为软化温度),热塑性塑料通常长短常脆(好比普通聚苯乙烯PS ),热塑性塑料的刚性(模量E)和强度(σ)会跟着温度的升高而降低,但可变形性(ε)会增大。材料在最高工作温度时,还必需有足够的刚性。热膨胀系数在一定温度范围内可以以为是随温度线性增加的。

当加热热塑性成型材料时,无定形和部门结晶的热塑性塑料会产生差异。

对于无定形热塑性塑料,温度升高到其玻璃化转变温度(软化点)时就可以真空吸塑成型了。所需要的热量与成型材料的种类和所使用的加工方法有关,真空成型时所需要的温度就比压力成型时所需要的温度要高。

部门结晶的热塑性塑料毫不会完全结晶,分为无定形区和结晶区。当结晶度较低时,材料在温度低于结晶熔融区时就能进行真空吸塑成型,结晶程度高时,就需要更高一些的成型温度。

热塑性塑料这种现象是如何影响真空吸塑成型加工的呢?假如用部门结晶热塑性塑料制成的制件在高温下工作,或者说制件本身需要在高温下杀菌消毒,它就需要承受热-应力前提而不发生形变,这就需要在热加工过程中部门结晶区域被完全熔融,也就是说,这种成型材料需要选用足够高的真空吸塑成型温度。

以部门结晶的聚丙烯热成型杯子为例,说明了不同的真空吸塑成型温度对制品成型后的外观和而后的高温消毒过程的影响。聚丙烯的结晶熔融区大致为158~165,认真空吸塑成型温度低于158,结晶区不会完全熔融,它们就像一些小的塑性块一样,在成型过程中产生形变,但仍以固态形式留存在无定形的熔体中。只要再次加热(如高温消毒),杯子开始形变,这是由于结晶区的应力要想恢复到它最初的外形。

 

另一方面,若成型温度为163,结晶区会完全熔融,聚丙烯成型材料会变成无定形的,在一定前提下冷却,会形成新的不含应力的晶体,不会在121高温消毒的时候发生逆转,因此杯子的几何尺寸不会发生变化。从以上的分析可知,若真空吸塑成型制品在高温下使用,或要进行短暂的高温消毒,那么在材料真空吸塑成型的时候就最好使用较高的温度。对于部门结晶热塑性塑料,真空吸塑成型温度至少应该在晶体熔程范围的中间温度以上。假如用较高的温度成型,无定形热塑性塑料的外形改变也会减小。

在实际出产中,假如把这些因素都考虑进去的话,就会产生下面的题目:片材就会由于真空吸塑成型机器达不到所需要的真空吸塑成型温度而无法进行出产(通过机器时无法得到一个光滑平整的表面),或者是材料的熔体强度太低,会产生太大的熔塌,或者是由于材料与口模黏结得过紧。在加热和成型时易于结晶的热塑性塑料,如CPET是一个例外。CPET是含有结晶成核剂无定形的聚酯。作为一种热成型材料,CPET是完全无定形的,但在适当的工作前提下仍具有快速结晶的特性。其结晶速度与材料的成型温度有关,在170时结晶温度最大。CPET晶体的熔程是在255~258之间,无定形区的软化温度是在78~85,故下列前提可用于CPET的真空吸塑成型

真空吸塑成型温度为130~135,加热时间应尽可能短,尽量少发生结晶,使材料具有理想的可变形性。结晶度高不利于制品的精确度。真空吸塑成型模具必需加热到170。在真空吸塑成型过程中(0.6~0.7mm厚的片材用3.5~4s的时间),材料可以获得25%~30%的结晶度。成型后,制品在60下在另一个模具中冷却。CPET真空吸塑成型制品的最大长期工作温度为220,但是必需记住,能在如斯高的温度下使用,制品的不乱性取决于结晶度。好比用CPET做成的容器,结晶度也仅仅只有25%~30%。