HUSKY机培训资料

培训资料

培训目的

通过对原料及注塑成型的基本原理的初步介绍，使大家进一步熟悉原材料的基本特性和注塑成型的基本原理、设备的性能、安全生产以及最基本的参数的调整、对简单缺陷处理方法、以控制质量，使我们开阔思路增加一个互相学习的机会，从而使设备、质量、生产、工艺等各方面发展有一个扎实基础的保证。

一、原料（PET）的基础知识

PET（聚酯）的全称是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种中高分子量（25000~50000）长链型聚合物，其高分子（31000~50000）常被用来制造双向拉伸的瓶子即通常所讲的瓶用（PET）。该树脂是一种圆柱形或平行六面体立方状态，体积为34~40mm3为一种半结晶态物体。根据不同牌号的原料其玻璃化温度为75o C~80o C左右，其熔融温度在250o C，其加工温度在260o C~290o C之间。此三个温度指标通常用于该PET的拉伸加热温度、塑化温度及机器、模具温度的设定参数。PET为亲水性物质，其熔融状态时遇水分时将加速降解。因此加工之前必须进行有效的干燥。在挤出、注塑过程中，会有乙醛（AA）的放出，其残留量使加工困难。我司采用的PET的特性粘度一般在0.76~0.90之间。

二、原料热成型的基本理论

通常在自然界里我们把物质在常温下的聚集状态分为气态、液态、固态，高分子聚合物由于分子结构的连续性以及其巨大的分子量，所以它们的聚集状态不同与一般低分子化合物而在不同热力条件下以独特的三种形态存在，即玻璃态、高弹态和粘流态。

高分子聚合物的玻璃态实际上是固态的一种表现形式，特点是在一定的温度范围内呈现出固态物质普遍具有的性质，在某些力学特性上类似于普通的玻璃。

高分子聚合物的粘流态是一种独特的液态。在某个高温范围内具有既可以流动又有别于普通低分子液体的力学特性。

高分子聚合物的高弹态是介于玻璃态和粘流态温度范围的独有形态。

因此，在我们瓶坯生产过程中可以这样描述：原料由原来的颗粒状经过温度、压力、剪切的作用下，从玻璃态经历了高弹态转变成粘流态压注到模腔里，并在模腔和坯筒内通过冷却再从粘流态经历了高弹态转变成玻璃态，得到我们所需的瓶坯。也就是说原料只能在粘流态下压注充模制成瓶坯。但需要注意的是：原料粘流态的温度有一定的极限，超过了这个极限即超过了分解温度。所以它的加工温度的范围只能是从粘流态到分解温度。原料一但超过了分解温度原料将产生分解，破坏原来的化学结构成为低分子化合物甚至炭化。我们有时在开机空注时会发出很响的爆鸣声，这说明料筒内部分原料不堪高温或长时间受热而发生了分解，造成瞬间膨胀所致。因此我们一直要求当设备暂停时将螺杆内原料排清，并降低螺杆温度及模具温度。

三、原料的结晶及影响产生结晶的因素

1、结晶、非结晶的性质和意义

非晶态的PET聚合体通常在室温下呈透明状，其玻璃化温度在75o C左右（理想状态在67o C左右）而结晶态的PET是不透明或半透明，我们通常称之为“白雾”，其玻璃化温度约在85o C。结晶态的PET具有更密实的结构，范德华引力很强，因此要使分子链运动就需要更大的力、更多的能量。这样对下道吹塑加工工艺来说需更多能量，导致加工工艺困难。这就是结晶态的瓶坯为什么在同样的工艺条件下（相对于透明的瓶坯）容易破裂的原因。

2、晶态、非晶态的转换机理

熔融的聚合物其分子间呈自由无规则状态，形成晶体的最小晶核或晶胚因温度的因素呈最小状态，其聚合物经过急冷而使其温度聚然降到玻璃化温度以下，则冷却后的PET成为非晶态。因为在急冷过程中分子链段尚

未及时排成晶形成列就丧失了运动的能力，即晶胚来不及相互吸引生成更大有序的晶相核。这里值得注意的是冷却的过程与速率或者说是温差对瓶坯质量有很重要的意义。

3、影响和产生结晶的因素

a、冷却速度的影响

温度是聚合物产生结晶过程中最敏感的因素，冷却速度取决于熔融体温度和冷却介质的温度之间的温差。当冷却速度很慢时在制品中容易形成大的球晶，大球晶结构使制品发脆、力学性能降低而冷却速度快，大分子链段重排的松弛过程将滞后于温度变化速度，以致聚合物的结晶温度降低减少结晶产生。

b、熔融温度和时间的影响

任何能结晶的聚合物在成型加工之前的聚集状态中都具有或多或少的结晶结构，当其被加热到一定温度时融化温度与该温度的停留时间会影响聚合物中可能残存的微小有序区域或晶核数量。晶核存在与否以及晶核的大小对聚合物加工过程中产生结晶的速度有很大关系。所以我们需要一个合适的加工温度来进行生产。

c、应力作用的影响

原料在塑化、注射及热流道内流动过程中受到高应力时有加快结晶作用的倾向，这是应力作用下聚合物熔体取向产生了诱发核作用所致。这使晶核生成时间大大缩短，晶核数量增加，以致结晶速度增加。熔体的结晶速度随着剪切速率增加而增大，如果应力作用时间够长应力松弛会使取向结构减少或消失，熔体结晶速率也随之下降。

四、PET原料的降解

通常聚合物分子量降低的作用称之为降解。聚合物加工常常是在高温和应力作用下进行的，因此聚合物大分子可能由于热、力、氧、水的作用而发生降解。当然加工过程中一般难于完全避免会出现降解的化学过程，其实质是：分子链断裂、分子结构改变、分子链交连等等。

对于加工来说热降解是主要的，因PET具有酯类的化学基因而且此基因非常容易被水解，从而产生水解降解。同时PET在成型加工过程中受到剪切力和拉伸应力的作用降解。一般来讲聚合物分子量越大越容易发生降解，施加的应力越大，降解速率越大生成断裂分子的链段越短。另外在PET 加工过程中往往有空气存在，空气中的氧份在高温下能使聚合物生成键能较弱极不稳定的结构。降解的结果是机械强度下降、发脆、变色、表面出现密集小泡、IV下降，所以瓶坯焦料太多和注射室排气口排出的料含有大量气泡，也有的颜色变黄灰脆性大大增加，这就是降解最为明显的现象。如果所有这些注射成型瓶坯流入下道工序则引起吹塑事故，影响设备，影响质量。

减少和避免聚合物降解的措施是：a）严格控制原材料技术指标。b）使用前对原料进行有效干燥。c）确定合理的加工工艺和加工条件。d）加工设备和模具应有良好的结构。e）做好设备的清洁保养工作，保持注射室排气孔通畅及工作环境的整洁。

五、生产设备的组成及功能简介

我们生产瓶坯的设备主要有注塑机、干燥系统、抽料系统、冷冻系统、去湿系统、色母料机组成。

1、注塑机的所属类型

我们采用的注塑机是加拿大HUSKY公司生产的，是一种双阶平角螺杆塑化装置，采用全液压合模系统以低速油马达进行予塑并由注射单缸进行注射，并由微机进行闭环控制、实行程序化、工艺参数的选择和多级控制进行加工。主要有合模单元、注射单元、机械手、控制电器组成。HUSKY 模具为六片组合注塑模，分为动模板和定模板组成。动模板由模芯、冷却水道、顶出板和压模板组成。而由模腔板、针形阀板和热流道组成定模板。

2、注塑机的辅助系统

a、干燥机：干燥预热PET原料。

b、抽料机：为真空输送原理可设定间隔抽料，使供料有定量控制以使干燥