结晶性塑料和非结晶性塑料的区别Word版
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(四)
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(四)
第七大不同:喷嘴温度要求不同
在注塑加工的过程中,喷嘴温度的控制至关重要。
喷嘴的温度不仅必须保持在塑料允许的加工范围内,还应保持在比塑料加工范围窄得多的温度范围之内。
这在注塑过程的静态阶段尤其重要,尤其是在一个周期的保压阶段之后,在下一个周期的填充阶段之前。
较低的喷嘴温度往往会冻结喷嘴尖端的塑料,使其无法注入模具。
在较高的温度下,所有的晶体都会消失,使其粘度非常低,并导致通常所说的喷嘴下流。
所以我们可以看到在加工一些结晶料的时候(比如PP)会在喷嘴位置垫一块纸板,加强密封。
市场上有一些针对喷嘴头的创新设计,可以帮助防止这种现象的发生。
对于非结晶塑料,这种问题就不那么严重了。
图4 注塑机炮筒结构
第八大不同:冷却时间不同
一旦结晶材料的结晶体形成,注塑产品就能获得足够的强度。
这时,只需要一个小的温度下降就可以将注塑产品从模具中顶出。
因此,一般来说结晶塑料的冷却时间会比非结晶塑料(对于相同的零件厚度)短。
目前也有材料商在某些结晶塑料中加入成核剂,以加速结晶的过程,从而进一步缩短冷却时间。
成核剂对非结晶材料没有任何作用。
成核剂作为聚合物的改性助剂,其作用机理主要是:在熔融状态下,由于成核剂提供所需的晶核,聚合物由原来的均相成核转变成异相成核,从而加速了结晶速度,使晶粒结构细化,并有利于提高产品的
刚性,缩短成型周期,保持最终产品的尺寸稳定性,抑制光散射,改善透明性和表面光泽及聚合物的物理机械性能(如刚度、模量),缩短加工周期等。
图5 成核剂的作用机理。
塑料原料的结晶性
塑料原料的结晶性
塑料的组成是由许多线状、细长之高分子化合物组成的集合体,依分子成正规排列的程度,称为结晶化程度(结晶度),而结晶化程度可用x线的反射来量测。
有机化合物的构造复杂,塑料构造更复杂,且分子链的构造(线状、毛球状、折迭状、螺旋状等)多变化,致其构造亦因成形条件不同而有很大的变化。
结晶度大的塑料为结晶性塑料,分子间的引力易相互作用,而成为强韧的塑料。
为了要结晶化及规则的正确排列,故体积变小,成形收缩率及热膨胀率变大。
因此,若结晶性越高,则透明性越差,但强度越大。
结晶性塑料有明显熔点(Tm),固体时分子呈规则排列,强度较强,拉力也较强。
熔解时比容积变化大,固化后较易收缩,内应力不易释放出来,成品不透明,成形中散热慢,冷模生产之日后收缩较大,热模生产之日后收缩较小。
相对于结晶性塑料,另有一种为非结晶性塑料,其无明显熔点,固体时分子呈不规则排列,熔解时比容积变化不大,固化后不易收缩,成品透明性佳,料温越高色泽越黄,成形中散热快,以下针对两者物性进行比较。
结晶性塑料的特性如下:
1.分子在结晶构造中紧密的靠在一起,所以结构就更坚实。
密度、强度、钢度、硬度就增加,但透明度降低。
2.结晶性树脂在熔点温度时产生了急剧的比容下降,非结晶性树脂比容在熔点温度没有急剧改变。
比容是指单位的体积,单位是/g。
结晶度依树脂种类,冷却速度而异,硬质结晶度高达90%,耐龙的结晶度仅20~30%左右。
冷却速度愈慢,结晶度愈高。
热塑性塑料可依结晶性与非结晶性来区分,以下列举数例:。
塑料性能和常见问题
PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯 材料性能
PMMA化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。由于 PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、 成型流动性能差等缺点,PMMA 的改性相继出 现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚, PMMA与PC的共混等。372 有机玻璃就是甲基 丙烯酸甲酯与苯乙烯进行共聚而得。
常用材料的加工相关参数
分解 温度 ℃
270 350 380 320 280 320 420 390
2. 温度控制: 料温: 170-220℃, 注意料温不可太高, 240℃以上会分解出 甲醛单 体(熔料颜色变暗), 使胶件性能变差及腐蚀模腔 ;
3. 因流体流动性对剪切速率敏感, 不宜单靠提高料温来提高流动性; 4. POM收缩率很大(2-2.5%), 须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象.。 5. POM制品易产生内应力,后收缩也较大,应进行后处理。 6. 后处理的条件为:厚度6mm以下,温度100℃,时间0.25~1h。
热性能
结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM 时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg (玻璃化温度) 提高到TM(熔融温度)。
耐溶剂性 渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。
尺寸稳定性
结晶性塑料在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收 缩率,尺寸不稳定。
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3、结晶与非结晶塑料的区别
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PP-聚丙烯
注塑工艺要点
1. 高结晶的PP高分子在熔点附近其容积会发生很大变化, 冷却时收缩及结 晶化导致胶件内部产生「气泡」甚至局部空心(这会影响制件机械强度), 均聚PP 制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能 用共聚PP);
2. 模温: 一般40-60℃, 模温太低(<40℃), 胶件表面光泽差, 甚至无光 泽, 模 温太高(>90℃), 则易发生翘曲变形、缩水等;
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(五)
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(五)
第九大不同:机械性能不同
结晶体为聚合物提供了机械强度。
它们就像一根绳子,而不是一捆草,提供力量。
一般来说,结晶塑料比非结晶塑料具有更强的机械性能。
然而,随着新技术的出现和新添加剂的发现,非结晶材料的机械性能可以很容易地进行改性,使之可以与结晶材料的机械性能相匹配。
图5为常用工程塑料的拉伸强度,从图中可以看出结晶材料(PA)的拉伸强度要明显强于ABS, PC等非结晶材料。
而通过加玻纤的方式可以显著提升塑料的拉伸强度。
图6中的弯曲强度也是这个关系。
图 5 常用工程塑料的拉伸强度
图 6 常用工程塑料的弯曲强度
第十大不同:光学穿透性不同
大多数处于天然和未改性状态的非结晶聚合物在光学上都是透明的。
因为非结晶材料分子之间的距离很大,其允许光通过的波长范围更宽,很多非结晶塑料呈现出透明的状态,比如PC。
对于结晶聚合物,由于分子间的距离较近而不允许光通过,因此它们通常是不透明的。
随着结晶度的降低,材料趋于半透明。
任何聚合物(结晶或非结晶)的熔体都是非晶态的,任何熔融状态的塑料都会呈现出透光的特性。
比如聚乙烯是一种结晶性塑料,本来是不透明的,但如果从喷嘴端取出部分熔融态的塑料却是透明的。
塑料分类及特性总结
我们现在接触的都是热塑性塑料,热塑性塑料可分为两大类:结晶形塑料和无定形
塑料。所谓结晶,就是聚合物由熔融态分子的无次序状态到凝固态有规则地进行重排的
性质。具有这种性质的塑料就叫结晶形塑料。反之,就叫无定形塑料,或叫非结晶形塑
料。结晶形材料具有比较明显的熔点,当加工温度进入熔点后即出现粘流态,聚合物粘
料的收缩率一般在 1.0%~3.0%,而无定形塑料的收缩率在 0.4%?6?50.8%。对于结晶形塑料,
还应考虑其后收缩,因为它们脱模以后在室温下还可以后结晶而继续收缩,后收缩量随
制品厚度和环境温度而定,越厚后收缩越大。
总结:
结晶形塑料,流动性好,收缩率大,收缩率一般在 1.0%~3.0%,
度下并不是一个常数,可随剪切应力、剪切速率而变化,甚至有些还随时间而变化。
b. 收缩性
热塑性塑料由熔融态到凝固态,都要发生不同程度的体积收缩。而结晶形塑料一般
比无定形塑料表现出更大的收缩率和收缩范围,且更容易受成型工艺的影响。结晶形塑
度迅速下降,发生不可逆的塑性形变。而无定形塑料,由常温下的固态加温直至软化最
后到粘流态,中间没有明显的熔点。作为判别结晶形塑料和无定形塑料方法,一般来
说,不透明的或半透明的是结晶形塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酯
等,透明的是无定形塑料,例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、
不定形的塑料流动性差,收缩率小,在 0.4%?6?50.8%
不透明的或半透明的是结晶形塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酯
等,透明的是无定形塑料,例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、
塑料的来源
塑料的来源、定义及性质一、塑料的来源塑料工业属于高分子工业,是石化工业的一环,具有高度关联性,是多层次加工特性之产业。
塑料是以石油或天然气为原料,经提炼、裂解成各种石化基本原料(单体)后,再经聚合反应(加成聚合或缩合聚合)而得的高分子树脂。
各类塑料经过逐步加工衍生出各种下游制品,包括橡胶、涂料、接着剂、人造纤维、合成树脂等。
二、塑料的定义塑料是以石油或天然气为原料,经过合成反应而得到的高分子树脂。
所谓高分子树脂是指单体化合物经过聚合反应,聚合合成高分子聚合体,其分子量可达到数千甚至数百万。
在高分子领域的分类上,分子量未达1000者称为低分子,介于1000~10000者称为准高分子或寡聚合体(Oligomer),大于一万以上者称为高分子(Polymer)。
一般常用来做成型加工的塑料,其分子量大约在10000~1000000之间,而分子量低于一万的寡聚合体则常用来做纺织用树脂、涂料、接着剂、合成树脂等。
所以,并非所有高分子聚合体均可作为塑料的用途,事实上要看其分子量、分子结构、官能基、玻璃转移温度(Glass transition temperature ,简称Tg)等种种因素,塑料随温度与分子间键结而呈现玻璃态、橡胶态、熔胶态等变化。
塑料名称分子量M/W.C聚乙烯PE4000聚异丁烯PIB17000聚乙烯醇PVA29200聚苯乙烯PS38000压克力PMMA10400三、塑料的种类一般而言,塑料可大分为两大类:热塑性塑料(Thermoplastic)及热固性塑料(Thermosetting)。
热塑性塑料在常温下通常为颗粒状,加热到一定温度后变成熔融状,将其冷却后则固化成型,若再次加热则又会变成熔融状,可进行再次的塑化成型。
因此,热塑性塑料可经加热熔融而反复固化成型,所以热塑性塑料的废料通常可回收再利用,即有所谓的「二次料」之称。
热塑性塑料分通用塑料(如PE、PP、PS、PVC、ABS等)、工程塑料(如PC、PA、POM、PBT、PPO、PPS、LCP等)和合金(如PC/ABS等)。
关于塑料结晶性、收缩率和流动性的解析
本文摘自再生资源回收-变宝网()关于塑料结晶性、收缩率和流动性的解析一、结晶性1、热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型(又称无定形)塑料两大类。
所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
2、作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如POM等),无定形料为透明(如PMMA等)。
但也有例外情况,如聚四甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性,ABS为无定形但却并不透明。
3、在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料时,料温上升到成型温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。
二、收缩率影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:1、塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
2、塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
4、成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
结晶性塑料
结晶性塑料的定义:
结晶是指分子排列的规则,冷却后成为结晶构造。
一般塑料的结晶构造是由许多线状、细长的高分子化合物组成的集合体,依分子成正规排列的程度,称为结晶化程度(结晶度),亦谓每条分子只有本分排列整齐,所以结晶性树脂其实只有部分是结晶。
结晶部分占有的比例,即为结晶度。
而结晶化程度可用X线的反射来测量。
有机化合物的构造复杂,塑料构造更复杂,且分子链的构造(线状、毛球状、折迭状、螺旋状等)多变化,致其构造亦因成形条件不同而有很大的变化。
结晶度大的塑胶为结晶性塑料,分子间的引力易相互作用,而成为强韧的塑料。
为了要结晶化及规则的正确排列,故体积变小,成形收缩率及热膨胀率变大。
因此,若结晶性越高,则透明性越差,但强度越大。
结晶性塑料有明显熔点(Tm),固体时分子呈规则排列,强度较强,拉力也较强。
熔解时比容积变化大,固化后较易收缩,内应力不易释放出来,成品不透明,成形中散热慢,冷模生产后收缩较大,热模生产后收缩较小。
相对于结晶性塑料,另有一种为非结晶性塑料,其无明显熔点,固体时分子呈现不规则排列,熔解时比容积变大不大,固化后不易收缩,成品透明性佳,料温越高色泽越黄,成形中散热快,以下针对两者物性进行比较。
结晶性塑料的特性:
1,、分子在结晶构造中紧密的靠在一起,所以结构就更坚实。
密度、强度、刚度、硬度就增加,但透明度降低。
2、结晶性树脂在熔点温度时产生了急剧的比容下降,非结晶性树脂比容在熔点温度没有急剧改变。
比容是指单位质量的体积,单位是cm²/g。
常用塑料基础知识综合
用途:通过注塑、挤出、吹塑等成型方法,生产薄膜、日用品、 管材、电线电缆等。 (3)MDPE:中密度聚乙烯、双峰树脂 (4)HDPE:高密度聚乙烯又称低压聚乙烯
三、结晶性和非结晶性塑料定义: 从结晶度严格来讲,一般结晶度为 80%以上的材料称之为结晶性材料,其余
为 非结晶性材料. 但目前很多结晶度在 60%以上的半结晶性材料我们也称之 为结晶性材料.
从广义上来讲,我们把有结晶倾向的材料统称为结晶性 (线性)材料.把无结 晶倾向的材料称为非结晶性(无定性)材料.
PP 共聚物 热变形温度(0.46 Mpa) 85 - 104 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 50 - 60 °C
PP 10-21%玻璃纤维 PP 热变形温度(0.46 Mpa) 110 - 140 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 90 - 127 °C
PP 10-41% TALC(滑石粉) 热变形温度(0.46 Mpa) 100 - 127 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 56 - 75 °C 由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
2
料大致可以分为吸湿,粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种。塑料中 含有的水份必须控制在注塑工艺允许的范围内方可生产。不然,在高温高 压下,分解出来的气体对塑料制品本身有很大的影响,一般为外观不良, 其机械强度也严重下降。所以塑料必须干燥处理。
二、 五大通用塑料知识大综合
一、PE(聚乙烯)——最简单的塑料
热固性:酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不 饱和聚酯、有机硅等。
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(一)
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(一)结晶料和非结晶料在注塑成型上具有非常多的差异。
之前我们讨论过结晶料的形成是由于较高的分子间吸引力和较高的分子链不受阻碍形成分子键的可能性。
而有时仅仅是因为额外的一个分子或一个分子侧链的存在就会阻止结晶的过程。
所以,对于注塑加工而言,必须做到完全溶解结晶体,使结晶料的分子链之间彼此分离,以降低粘度并将熔体注入模具才能满足加工要求。
科学君查阅相关资料,总结出了结晶了和非结晶料在注塑上的十大不同,供各位看官参考。
第一大不同:收缩不同对于塑料而言,收缩是聚合物在玻璃态(对于结晶料而言也叫结晶态)、高弹态和黏流态之间的体积变化。
在注塑成型的过程中,随着塑料温度的升高,塑料分子将会获得越来越多的能量,使其流动性增强,并且分子与分子之间相互远离。
这就导致了聚合物的体积增加。
随着聚合物冷却,相反的情况发生,聚合物的体积减少,这一过程称为收缩。
在结晶料当中,分子与分子之间的运动量要比非结晶料大得多。
当分子冷却时,它们会重新形成一个高度结构化和紧密排列的阵列,这也是结晶料会高度收缩的另一个原因。
非结晶料就不存在这样的结构,这就使得非结晶料的分子不需要在冷却过程中找到一个固定的静止位置,因此与结晶料相比,非结晶料的收缩率较低。
通过实验数据得知,非结晶料的收缩率一般约为0.5–0.8%,而某些尼龙和POM(结晶料)的收缩率高达2.5%。
图1 为常用塑料的收缩率及应用场合。
图1 常用塑料的收缩率第二大不同:温度设定窗口和冰块一样,结晶类材料也需要一定的能量才能将其熔化。
结晶材料开始熔化的温度点称之为熔点,只有在这个特定的温度下,材料才会熔化。
在结晶塑料中,熔化会发生在相当窄的温度范围内。
该熔化范围通常只有约20°C,请参考见图2。
例如,PBT需要在248至265°C之间进行处理,即只能在18°C的温度范围内进行处理。
材料的结晶程度越低,其被允许的加工温度范围就会越宽。
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(三)
结晶料和非结晶料在注塑上的十大不同(三)
第五大不同:炮筒温度不同
在注射机的炮筒中,螺杆起到输送和熔化塑料的作用。
螺杆的底部是聚合物颗粒第一次接触螺杆的地方。
这个部分的设计主要用于输送和软化塑料颗粒。
如果是结晶料,结晶体需要大量的能量来熔化,因此,螺杆底部的温度设置一般会比下一个加热区的温度更高,以便更快更早地开始塑料的软化。
但是,由于结晶塑料也可以是热敏性的,而且塑料也不能长时间承受高温,所以下一个加热区的温度设定会降低一些。
这就导致整个炮筒的加热区的中间有一个凸起的加热轮廓,这是结晶塑料炮筒温度设定的典型特征。
对于非结晶塑料,就不需要这样的设定,因为它们需要用来软化的能量更少,并且非结晶料也可以在加热桶中停留更长的时间,如图3所示。
图3 结晶料和非结晶料的炮筒温度设定
第六大不同:螺杆转速不同
炮筒的加热器在炮筒的外部提供热量。
因为塑料是很差的导热体,所以离螺杆最近、离炮筒壁最远的塑料需要额外的热量来塑化。
这种额外的热量来自螺杆旋转引起的剪切作用。
螺杆转速越高,产生的剪切效应就越强,就越有助于塑料的熔化,并且能够确保熔体熔化的均匀性。
对于非结晶塑料来说,由于熔融塑料所需的能量较低,因此并
不需要过高的螺杆转速。
过高的螺杆转速反而会造成材料的降解。
因此,需要根据材料来选择合适的螺杆转速。
一般材料商会给出推荐的螺杆线速度,然后我们再根据螺杆的直径算出设定的螺杆转速。
以锦湖日丽的阻燃PC/ABS为例,材料商推荐的螺杆线速度为200毫米/秒,线速度和转速的换算公式为:
然后就能生成推荐的转速区间:。
结晶与非结晶材料的区别
由于非结晶材料 的分子排列较为 混乱,其熔点范 围较宽,表现出 较为明显的温度 依赖性。
非结晶材料的热 稳定性相对较差, 容易受到热的影 响而发生变形或 分解。
非结晶材料的力 学性能和化学性 能也与结晶材料 存在差异,因此 在某些应用领域 中表现出独特的 优势。
密度和硬度较低
密度和硬度 较低
结晶度较高
具有良好的 柔韧性
分子排列较 为无序
热膨胀系数较大
热膨胀系数:非结晶材料在加热时膨胀的程度较大 影响因素:非结晶材料的分子排列较为松散,容易受到温度的影响
应用场景:非结晶材料在高温环境下容易变形,因此不适合用于高温环境下的结构件
与结晶材料的区别:结晶材料在加热时膨胀程度较小,具有较好的热稳定性
结晶与非结晶材料的应用场景
结晶与非结晶材料的区别
汇报人:XX
结晶材料的特性 非结晶材料的特性
结晶与非结晶材料的应用场景
结晶与非结晶材料的优缺点比较
结晶材料的特性
分子排列有序
分子排列有序 具有一定的晶体结构和对称性 分子间作用力较强 物理性质和化学性质各向异性
具有一定的熔点和结晶温度
具有一定的熔点和结晶温度 晶体结构规则,具有周期性 晶体内部原子或分子的排列具有高度有序性 晶体具有各向异性,物理性质随方向不同而变化
缺点:脆性较大,易受到冲击和振动的影响,容易发生破裂和碎裂。
结晶材料的优点是具有较高的结晶度和规整度,能够形成较为完整的晶体结构, 从而具有较高的力学性能和稳定性。 缺点:结晶材料的加工难度较大,需要较高的温度和压力才能完成加工,同时结 晶材料的成本也较高。
THANK YOU
汇报人:XX
优点:具有较 高的强度和硬 度,良好的耐 磨性和耐腐蚀 性,广泛用于 机械、建筑、 化工等领域。
结晶性和非结晶性塑料的注塑成型
透明抗化学性差成形时体积收缩率低通常强度不高一般具有高熔胶黏度热含量低半透明或不透明抗化学性佳成形时体积收缩率高强度高熔胶黏度低热含量高非结晶型塑料的注射成型(1)苯乙烯系树脂所谓苯乙烯系树脂是包括聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等。
这类树脂的成型温度宽、易于成型。
严谨地讲,通用聚苯乙烯(GPPS)的流动性最好,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中所含橡胶成分愈多,流动性就愈差。
ABS 树脂也有类似特点。
一般须注意到通用聚苯乙烯质地脆,在脱模时,易出现开裂现象。
对于AS树脂、ABS树脂由于其组成中的丙烯腈成分而加热后容易变色。
(2)聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸系树脂)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)比聚苯乙烯熔体粘度高,其成型性一般比聚苯乙烯差。
在丙烯酸系树脂中虽然也有流动性比较好的树脂,但是,在此类树脂中,比较好的耐热性与抗冲击性牌号的树脂比通用牌号的树脂成型性差,需要比通用树脂更高的加工温度与注射压力。
然而,过度提高树脂温度会导致热降解,应予以注意。
另外,需加大模具的流道与浇口,从而改善树脂的流动状态。
(3)聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)熔体粘度高,加工时需要比聚乙烯、聚苯乙烯等通用树脂更高的温度与注射压力。
但过度提高料筒温度和物料在料筒内停留时间过长,会产生热降解,使制品色泽改变及物理-机械性能下降,故需予以注意。
模具温度一般为85~120℃。
虽然在模温较低时也能成型。
但当模温过低时,则由于制品的形状与壁厚不同,会不同程度地导致成型困难以及增大制品的残余应力,日后易成为应力开裂的原因。
同时,在使用脱模剂时,为避免由于残余应力而产生开裂,宜采用粉末状硅树脂脱模剂,尽量避免采用液体脱模剂。
(4)改性PPO(mPPO)mPPO的很多物理性能特点类似聚碳酸酯,其成型性也颇相似。
mPPO成型时树脂温度按其不同牌号而定,一般为245~300℃。
然而,在成型周期特别短时,温度则应稍高一些。
当模具温度达某温度以上时,几乎已不再影响树脂的流动性。
塑料原材料基础—塑料的分类
塑料原材料基础—塑料分类前面大家应该能简单了解了我们高分子材料(树脂)是如何出来的,它是由成千上万个单体用过聚合反应被制作出来的,所以不同的单体聚合出来的树脂具有不同的性能,那么针对这些树脂是如何划分的呢?接下来我介绍一下树脂的划分,这里大家可以作为简单了解。
分类方式不同会导致分类的成分也会不同,接下来我会根据树脂的不同特性进行几种分类。
一、根据塑料受热后的性质不同分为热固性塑料和热塑性塑料。
热塑性塑料:在受热时发生软化或熔化,可塑制成一定的形状,冷却后又变硬。
在受热到一定程度又重新软化,冷却后又变硬,这种过程能够反复进行多次。
如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
热塑性塑料成型过程比较简单,能够连续化生产,并且具有相当高的机械强度,因此发展很快。
热固性塑料的分子结构是体型结构,在受热时也发生软化,可以塑制成一定的形状,但受热到一定的程度或加入少量固化剂后,就硬化定型,再加热也不会变软和改变形状了。
热固性塑料加工成型后,受热不再软化,因此不能回收再用,如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。
热固性塑料成型工艺过程比较复杂,所以连续化生产有一定的困难,但其耐热性好、不容易变形,而且价格比较低廉。
那么从上面我们可以知道按照树脂受热冷却后的一个变化,我们可以知道热塑性与热固性划分的原因,热固性塑料我们也经常见到,但是在接下来不会太多的介绍,接下来我会主要介绍热塑性塑料,因为我们在注塑生产时接触到的基本都是热塑性塑料。
二、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料:通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料工程塑料由可以分为工程塑料与特种工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。
通用塑料:力学性能较低不能作为结构材料但量大而广的塑料。
五大通用塑料:聚乙烯PE 、聚丙烯PP 、聚苯乙烯PS 、聚氯乙烯PVC 、丙烯腈&丁二烯&苯乙烯共聚物ABS工程塑料:作为结构材料的塑料,广泛用于功能性核心部件。
结晶与非结晶材料的区别 ppt课件
4)形核剂,由于低温有利于快速形核,但却 减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在 成型材料中加入形核剂,这样使得塑料能在高模 温下快速结晶。
结晶与非结晶材料的区别
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四、结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求
4)各向异性显著,内应力大,脱模后未结晶 的分子有继续结晶化的倾向,处于能量不平衡状 态,易发生变形、翘曲,应适应提高料温和模具 温度,中等的注塑压力和注射速度。
结晶与非结晶材料的区别
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五:结晶性塑料的成型工艺
1)冷却时释放出的热量大,要充分冷却,高模 温成型时注意冷却时间的控制。
2)熔态与固态时的比重差大,成型收缩大,易 发生缩孔气孔,要注意保压压力的设定;
3)模温低时,冷却快,结晶度低,收缩小, 透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,塑件壁厚大 时冷却慢结晶度高,收缩大,物性好,所以结晶 性塑料应该按要求必须控制模温。
1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格 ,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要 相应提高。
2)结晶性塑料熔点范围窄,为了防止射咀温度降 低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大, 并且装能单独控制射咀温度的发热圈。
3)由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模 具水路应尽量多,保证成型时模具温度均匀。
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二、结晶对塑料性能的影响
1)力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性
较强,延展性较差。
2)光学性能 结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面
会发生光散射,减小球晶尺寸到一定程式度,不 仅提高了塑料强度而且提高了透明度。
结晶性聚合物与无定形聚合物的区别
结晶性聚合物与无定形聚合物的区别
(发布时间:2008-8-7 10:56:58 点击:983)
结晶性聚合物内部大部分大分子分子排列很规则,如:PE PP POM Nylon等
模塑条件及后处理对聚合物的结晶度有很大影响。
无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则,分子链也随机排列,如:
ABS PS PVC PMMA PC 及K料等等。
结晶性聚合物的典型特点:
a.熔融需要的热量较高,源于其结构的规则化,因此,每磅料所需的热量比无定型聚合物高。
b.收缩率大,因为结晶体的规则结构使其占据较少的空间,明显的体积减小表现在发生变化的开端及结晶度,数量的变化上。
c.易发生翘曲,由于其易受模塑条件影响的特点
d.明显的结晶熔融点(Tm)
e.无明显的玻璃态转变点(Tg)
f.结晶体导热性几乎是非晶体的两倍,所以啤件内部热量的传导结晶体聚合物较无定型聚合物容易得多。
无定型聚合物的典型特点:
a.熔融需要的潜热较低
b.收缩率小
c.发生翘曲少
d.无明显的结晶熔融点(Tm)
e.明显的玻璃态转变点(Tg)
f.导热率低
晶体与非晶体之间最大的区别就是有固定的熔点,严格来说所有的塑料都是非晶体,但是结晶性塑料的结晶度要比无定形塑料高,所以在凝固的过程中出现了一些与晶体相似的特征,无定形塑料相对而言只不过结晶度略低罢了.。
塑料性能和常见问题
常用材料的加工相关参数
分解 温度 ℃
270 350 380 320 280 320 420 390
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PA-聚酰胺
材料性能
PA 的缺点是吸水性大,染色性差,影响尺寸 稳定性和电性能,纤维增强可降低吸水率,使 其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲 合性十分良好(100℃内可长期使用)、耐腐 蚀、制件重量轻、易成型。PA缺点主要有:易 吸水、注塑技术要求较严、尺寸稳定性较差.
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PA-聚酰胺
2. 一般可用对空挤出法判断干燥是否足够 ; 3. PC对温度很敏感, 熔体粘度随温度升高而明显下降. 料筒温度:250-320
℃, (不超过350℃), 适当提高后料筒温度对塑化有利; 4. 模温控制: 85-120℃,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内
应力,从注塑切换为保压之保,保压要尽量低,以免成型品发生残留应 力;有利于后需喷漆。 5. 而残留应力可用退火方式来去除或减轻;条件是120至130℃约三十分 钟至一小时。 6. 射速与浇口设计有很大关系,使用直接浇口或边缘浇口时,为防止日晖 现象和波流痕现象,则应用较慢之射速。 7. 再生料的使用比例可达20%。在某些情况下,可100%的使用再生料, 实际份量要视制品的品质要求而定。 8. 在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色。 9. 勿用LDPE、POM、ABS或 PA清理机筒,应用 PS 清理。
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3、结晶与非结晶塑料的区别
二、结晶对塑料性能的影响
力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较差,延展性较差。
光学性能
结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小 球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺 陷)而且提高了透明度(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。
结晶塑料与非结晶塑料详解
.技術專欄塑膠機類射膠螺桿之功能:加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化螺桿之重要幾何尺寸:螺桿直徑、進料段、壓縮段、計量段、進料牙深、計量牙深螺桿直徑(D)‧與所要求之射出容積相關射出容積 = 1/4π‧D2‧(射出行程)‧0.85‧一般而言,D2與最高射出壓力成反比‧D愈大,押出率愈大;Q ≒ 1.29D2HmNr‧60/1000 (kg/ Hr)入料段‧負責塑料的輸送、推擠與預熱‧應保証入料段結束時開始熔融,預熱到熔點。
‧固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑,加熱到熔點需熱多,入料段應長固態熱傳導係數↓,傳熱慢、塑料中心溫升慢,入料段應長預熱↑,入料段可短。
‧結晶性料最長(如:POM、PA);非晶性料次之(如:PS、PU);熱敏性最短(如:PVC)。
壓縮段‧負責塑料的混鍊、壓縮與加壓排氣,通過這一段的原料應該已經幾乎全部熔解,但是不一定會均勻混合。
‧在此區域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應下降,否則料壓不實、傳熱慢、排氣不良。
‧對非晶性塑料,壓縮段應長一些,否則若螺槽體積下降快,料體積未減少,會產生堵塞。
‧結晶型塑料實際上非全部結晶(如 PE:40~90%結晶度,LDPE: 65%結晶度),因此目前壓縮段有加長的趨勢。
‧一般佔25%螺桿工作長度。
‧尼龍(結晶性料)2~3圈,約佔15%螺桿的工作長度。
‧高黏度、耐火性、低傳導性、高添加物,佔40% ~50%螺桿的工作長度。
‧PVC可利用佔100%螺桿的工作長度,以避免激烈的剪切熱。
計量段‧理論上到計量段之開始點,料應全部熔融,但至少要計量段 = 4D,以確保溫度均勻、混鍊均勻。
‧計量段長,則混鍊效果佳;計量段太長則易使熔體停留過久,而產生熱分解;太短則易使溫度不均勻。
‧一般佔20~25%螺桿工作長度。
‧PVC熱敏性,不宜停留過長,以免熱分解(可不要計量段)。
進料牙深、計量牙深‧進料牙深愈深,在進料區之輸送量愈大,但需考慮螺桿強度。
‧計量牙深愈淺,塑化之發熱、混合性能指數愈高,但需防範塑料燒焦,(計量牙深太淺,則剪切熱↑,自生熱↑,溫升太高,尤其不利於熱敏性塑料。
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结晶性塑料和非结晶性塑料的区别
一、什么是结晶性塑料?(结晶=不透明)
结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。
规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。
常见的结晶性塑料有:PE、PP、PA、POM、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯Polybutylene terephthalate)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯Polyethylene terephthalate)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE、LCP、PPS、PEEK等。
二、结晶对塑料性能的影响
1)力学性能
结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较强,延展性较差。
2)光学性能
结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。
减小球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。
3)热性能
结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM 时,呈现粘流态。
因此结晶性塑料的使用温度从Tg (玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。
4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。
三、影响结晶的因素有哪些?
1)高分子链结构,对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。
2)温度,高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面,模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。
3)压力,在冷却过程中如果有外力作用,也能促进聚合物的结晶,故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。
4)形核剂,由于低温有利于快速形核,但却减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在成型材料中加入形核剂,这样使得塑料能在高模温下快速结晶。
四、结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求
1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。
2)结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。
3)由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模具水路应尽可能多,保证成型时模具温度均匀。
4)结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收缩率,因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率
5)由于各向异性显著,内应力大,在模具设计中要注意浇口的位置和大小,加强筋和位置与大小,否则容易发生翘曲变形,而后要靠成型工艺去改善是相当困难的。
6)结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,易发生缩孔、气孔,因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制
五、结晶性塑料的成型工艺
1)冷却时释放出的热量大,要充分冷却,高模温成型时注意冷却时间的控制。
2)熔态与固态时的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔,要注意保压压力的设定
3)模温低时,冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。
结晶度与塑件壁厚有关,塑件壁厚大时冷却慢结晶度高,收缩大,物性好,所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。
4)各向异性显著,内应力大,脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲,应适当提高料温和模具温度,中等的注射压力和注射速度。
在市场上, 塑料种类很多,但是做塑料的人一般只知道分为工程塑料和日用塑料两类。
实质上,塑料有结晶塑料和非结晶塑料之分。
结晶塑料:尼龙、丙烯、乙烯、聚甲醛等等;
非结晶塑料:聚碳PC、ABS、透苯PS、氯乙烯等等。
为什么说,分为上面这两类呢?因分子结构不同。
(1)结晶塑料表面是滑性,不能涂刷,不能镀铬,难以装饰表面,目前装涂的颜色不能持久,容易脱落。
如包装袋喷涂、印刷、着色,一般采取通过电子大电流锥毛,才能印刷颜色,但是也不能持久,且粘合剂比较难找。
(2)非结晶塑料表面能吸收其他分子,如:油墨、镀铬、喷涂之类所以一般产品外壳、表壳、电视机壳等都采用非结晶塑料,容易装饰,不易脱落等。
但以上两类塑料绝对不能混合一起,如混合一起那就会报废,表面产生起泡、起水银纹,严重的起皮,故而两种类型塑料,应注意混和,否则后果很大,所以
特别对废塑料来说:要鉴别哪一种是什么料都要分别挑开才能使用,但同类塑料混一点没有什么大的影响,如丙烯乙烯混一些影响不大。
如ABS和透苯混和后也没有什么影响.
非结晶性塑料包括:ABS、PS、PC、PMMA、PES、PSU、PPSU、PEI、PAI、PBI等。
结晶性塑料包括:等。
结晶性塑料和非结晶性塑料在外观性状、力学性能、热变形温度、注塑加工工艺方面都有明显区别。
在外观性状方面,非结晶性塑料透光性好,一般呈透明或半透明状,相反地,结晶性塑料透光性差,一般都不透明,这点很容易区分。
在力学性能方面,非结晶性塑料相对结晶性塑料更容易应力开裂,如出现裂纹,前者更容易开裂,后者裂纹不容易扩张。
热变形方面,一般来说,结晶性塑料较非结晶性塑料热变形温度更高,这只是从结构特点来讲,不能一概而论,如PI、PAI、PBI热变形温度就远高于一般结晶性塑料。
注塑加工工艺方面,结晶性塑料收缩率较非结晶性塑料更高,同时大面积扁平制件前者更容易产生翘曲现象,这是由于结晶取向造成的,可通过改进浇口来避免翘曲的产生,这点需要特别注意。
料的组成是由许多线状、细长之高分子化合物组成的集合体,依分子成正规排列的程度,称为结晶化程度(结晶度),而结晶化程度可用x线的反射来量测。
有机化合物的构造复杂,塑料构造更复杂,且分子链的构造(线状、毛球状、折迭状、螺旋状等)多变化,致其构造亦因成形条件不同而有很大的变化。
结晶度大的塑料为结晶性塑料,分子间的引力易相互作用,而成为{TodayHot}强韧的塑料。
为了要结晶化及规则的正确排列,故体积变小,成形收缩率及热膨胀率变大。
因此,若结晶性越高,则透明性越差,但强度越大。
结晶性塑料有明显熔点(Tm),固体时分子呈规则排列,强度较强,拉力也较强。
熔解时比容积变化大,固化后较易收缩,内应力不易释放出来,成品不透明,成形中散热慢,冷模生产之日后收缩较大,热模生产之日后收缩较小。
相对于结晶性塑料,另有一种为非结晶性塑料,其无明显熔点,固体时分子呈不规则排列,熔解时比容积变化不大,固化后不易收缩,成品透明性佳,料温越高色泽越黄,成形中散热快
(1)结晶塑料表面是滑性,不能涂刷,不能镀铬,难以装饰表面,目前装涂的颜色不能持久,容易脱落。
如包装袋喷涂、印刷、着色,一般采取通过电子大电流锥毛,才能印刷颜色,但是也不能持久,且粘合剂比较难找。
(2)非结晶塑料表面能吸收其他分子,如:油墨、镀铬、喷涂之类所以一般产品外壳、表壳、电视机壳等都采用非结晶塑料,容易装饰,不易脱落等。
但以上两类塑料绝对不能混合一起,如混合一起那就会报废,表面产生起泡、起水银纹,严重的起皮,故而两种类型塑料,应注意混和,否则后果很大,所以特别对废塑料来说:要鉴别哪一种是什么料都要分别挑开才能使用,但同类塑料混一点没有什么大的影响,如丙烯乙烯混一些影响不大。
如ABS和透苯混和后也没有什么影响。