热塑性塑料注射成型实验

热塑性塑料注射成型实验

[摘要] 本文主要讨论如何用注塑成型方法制备热塑型塑料PP、PE及其共混，以及对不同组成的直条塑料进行力学性能测试。通过实验发现PP的抗拉强度比PE好，但弹性模量比PE差。共混可以改变PP的抗拉强度和弹性模量，使其性能趋向于PE。

[关键词] 注塑成型；共混；力学性能

Thermoplastic injection molding experiments

[abstract] This article focuses on how to use the preparation of thermoplastic injection molding method type plastic PP, PE and its blending, and the mechanical properties of different plastic to test. It was found that the tensile strength of PP is better than PE, but the elastic modulus poor than PE. Blending can change PP tensile strength and modulus of elasticity, make it tend to PE.

[key words] molding ；blend ；mechanics performance

1 引言

塑料注射成型源于机械制造业中的金属压铸比。自从二十年代中期美国制造出第一台塑料注射成型机和欧洲发明了适合于注射成型用的酷酸纤维模塑粉以来，历经半个世纪的变迁，注射成型现已发展成为塑料三大加工方法之一。早在1969年统计，注射成型的制品占所有制品的23.9%,仅次于挤出成型占第二位。目前，美国、日本、西德、意大利四个主要资本主义国家每年各自生产四千至六干台注射机。无论按产值还是产量计，均已超过其他塑料成型设备而占首位。【1】塑料注射成型进展之如此迅速，原因众多，但其中之一就是设备装置、模塑材料、成型用模三方面的平行发展和相互影响的结果，促使许多注射成型新工艺不断涌现，以致一些原来用通常的注射成型技术无法在生产或经济上取得较高的利益，得以采用专用机械，从而得以合理、:迅速地生产，取得较高的利益。【2】

2实验部分

2.1 实验原理

从料斗落入料筒中的塑料，随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送，在这一输送进程中，物

料被逐渐压实，物料中的气体由加料口排除。在料筒的加热和螺杆剪切热的作用下，物料实

现其物理状态的变化最后呈粘流态，并建立起一定的压力。当螺杆头部的熔料压力达到能克

服注射油缸活塞退回的阻力（所谓背压）时，螺杆便开始向后退，进行所谓计量。与此同时，

料筒前端和螺杆头部间熔料逐渐增多当达到所需要注射量时（即螺杆退回到一定位置）计量

装置撞击限位开关，螺杆即停止转动和后退，此时予塑完毕。【3】

闭模时合模油缸中的压力油推动合模机构动作，移动模板使模具闭合。继而，注射座前

移，注射油缸充入压力油，使油缸活塞带动螺杆按所要求的压力和速度将熔料注入到模腔内。

当熔料充满模腔后，螺杆仍对熔料保持一定的压力，以防止模腔中熔料的反流，并向模腔内

补充因制品冷却收缩所需要的物料。模腔中的熔料经过冷却由粘流态回复到玻璃态，从而定

型，获得一定的尺寸精度和表面光洁度的制品。当完全打开模具，在顶出机构的作用下，将

制件脱出，从而完成一个注射成型过程。

2.2 实验仪器和原料

原料：PP PE

实验仪器：JX-1100型螺杆式注塑机、模具、RG-型微机控电子万能试验机、游标卡尺。

2.3 试验方法

2.3.1、注射机开车前的准备工作

（1）检查电源电压是否与电器设备的额定电压相符，否则应调整，使两者相同。

（2）检查各按钮、电器线路、操作手柄等有无损坏或失灵现象，各开关手柄应在“断”的位置。

（3）检查安全门在轨道上滑动是否灵活，开关能否触动限位开关。

（4）通水检查各冷却水管接头是否可靠，杜绝渗漏现象。

（5）检查料斗有没异物，并对机筒进行预热，达到塑料塑化温度后，恒温30分钟，使各点温度均匀一致。

（6）检查喷嘴是否堵塞，并调整喷嘴模具位置。

（7）模具用螺栓固定好，进行开合模具的实验。【4】

2.3.2、注射机开车

（1）接通电源，启动电机，油泵开始工作。

（2）油泵进行短时间空车运转，待正常后关闭安全门，采用手动闭模，打开压力表，检查压力是否上升。

（3）空车时，手动操作机器，空负荷运转，检查安全门运行是否正常。

（4）检查并调整时间继电器和限位开关，使其动作灵敏、正常。

（5）进行半自动操作试车，空车运转几次。

（6）进行自动操作试车，检查是否运转正常。

2.3.3、注射机的动作程序控制

普通螺杆式注射机动作的程序如下：

合模→注射→保压→冷却→开模→顶出制品→合模

（1）加料方式

由注射座是否移动，出现三种加料方式：固定加料、前加料和后加料。

（2）操作方式

根据实际使用的情况，注射机常用的操作方式有调整、半自动和自动三种。【4】2.3.4、注射成型制品

（1） PE的成型

（2） PP 的成型

（3） PP(30%)和PE(70%)共混的成型

(4) PP(70%)和PE(30%)共混的成型

3.实验数据处理

表 3-1 PP、PE及其共混拉伸性能测试

试样试样面

积

最大载

荷

抗拉强

度

弹性模

量

屈服强

度

断裂伸

长率

断裂强度(mm^2)

(N) (MPa) (MPa)

(MPa)

(%) (MPa)

直条PE 39 369.66 9.478 0.058 9.466 204.916 3.118 直条PP 39 1068.22 27.392 0.238 18.516 18.85 16.932 直条PP30%和PE70%共混39 556.96 14.28 0.108 8.644 19.806 9.194 直条PP70%和PE30%共混39 895.54 22.962 0.2 5.044 16.7 21.808 直角PE 54.21 491.4 9.066 0.03 9.056 125.106 2.098 直角PP 54.21 419.44 7.74 0.142 0 6.2 7.74 直角PP30﹪和PE70﹪共混54.21 478.12 8.82 0.064 8.776 54.608 2.952 直角PP70%和PE30%共混54.21 568.292 12.5736 0.1088 6.304 44.484 8.7584

图 3-1 直条PP、PE及其共混拉伸性能测试

由图3-1 可以看出随着PP含量的增加抗拉强度增大，屈服强度先减小后增大。断裂强度

先增大后减小。