塑料是一種常用的化工原料,是由某一種或幾種單體在一定反應條件下聚合而成的高分子有機材料,由于其質(zhì)輕、價(jià)廉、優(yōu)性能的特點(diǎn),在國民經(jīng)濟中占據了重要的組成部分。
一、塑料的常規品種及分類(lèi) 在日常生活中,我們能直接接觸或感知到的塑料,多數是常規的通用塑料,主要包括五大類(lèi):PE、PP、ABS、PVC、PS,這五大類(lèi)塑料占據了塑料原料使用的絕大多數,其余的基本可以歸入特殊塑料品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們在日用生活產(chǎn)品中的用量很少,主要應用在工程產(chǎn)業(yè)、國防科技等高端的領(lǐng)域,如汽車(chē)、航天、建筑、通訊等領(lǐng)域。塑料根據其可塑性分類(lèi),可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。
通常情況下,熱塑性塑料的產(chǎn)品可再回收利用,而熱固性塑料則不能,根據塑料的光學(xué)性能來(lái)分,可分為透明、半透明及不透明原料,如PS、PMMA、AS、PC等屬于透明塑料,而其它大多數塑料都為不透明塑料。塑料的分類(lèi)方式還有很多種,這里不一一介紹了。
二、常用塑料品種性能及用途 1、聚乙烯:常用聚乙烯可分為低壓聚乙烯(HDPE)、高壓聚乙烯(LDPE)和線(xiàn)性高壓聚乙烯(LLDPE)。三者當中,HDPE有較好的熱性能、電性能和機械性能,而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、沖擊性能、成膜性等。
LDPE和LLDPE主要用于包裝用薄膜、農用薄膜、塑料改性等,而HDPE的用途比較廣泛,薄膜、管材、注射日用品等多個(gè)領(lǐng)域。 2、聚丙烯:相對來(lái)說(shuō),聚丙烯的品種更多,用途也比較復雜,領(lǐng)域繁多,品種主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和無(wú)規共聚聚丙烯(rapp),根據用途的不同,均聚主要用在拉絲、纖維、注射、BOPP膜等領(lǐng)域,共聚聚丙烯主要應用于家用電器注射件,改性原料,日用注射產(chǎn)品、管材等,無(wú)規聚丙烯主要用于透明制品、高性能產(chǎn)品、高性能管材等。
3、聚氯乙烯:由于其成本低廉,產(chǎn)品具有自阻燃的特性,故在建筑領(lǐng)域里用途廣泛,尤其是下水道管材、塑鋼門(mén)窗、板材、人造皮革等用途最為廣泛。 4、聚苯乙烯:作為一種透明的原材料,在有透明需求的情況下,用途廣泛,如汽車(chē)燈罩、日用透明件、透明杯、罐等。
5、ABS:是一種用途廣泛的工程塑料,具有杰出的物理機械和熱性能,廣泛應用于家用電器、面板、面罩、組合件、配件等,尤其是家用電器,如洗衣機、空調、冰箱、電扇等,用量十分龐大,另外在塑料改性方面,用途也很廣。 三、常用塑料的辨別方式 1、密度法:考查各種塑料的密度,以液體為介質(zhì),檢驗其塑料在液體介質(zhì)中的沉浮,以粗略辨別塑料的大類(lèi),如一塊塑料放在水中,浮在水面可斷定,原料不是PVC(因PVC的密度>1)。
2、燃燒法:主要考查火焰的顏色和燃燒時(shí)發(fā)出的氣味和煙霧,一般來(lái)講,聚烯烴類(lèi)的原料燃燒火焰多是藍色或淡藍色,氣味比較溫和及淡、煙霧呈白色,而多數帶苯或氯的原料燃燒后容易冒黑煙,氣味濃烈。另外,如PE、PP有滴燃現象,而PVC等則無(wú)滴燃,但有自熄現象。
3、光學(xué)法:主要考查原料的透明性,一般常用透明原料為:PS、PC、PMMA、AS;半透明原料為:PE、無(wú)規共聚PP、均聚PP、軟質(zhì)PVC、透明ABS等,其它的原料基本上不透明。 4、色辨法:一般來(lái)講,不加助劑的原料,如果本身含有雙鍵,則顏色會(huì )顯略黃,如ABS,因有丁二烯共聚,聚合后聚合物中仍含有雙鍵,因此會(huì )顯略黃。
其它的多數辨別方法就要借助各種儀器,如紅外光譜、質(zhì)譜,核磁共振、差熱掃描、熱分析等。 聚氯乙烯(PVC) 性能: 聚氯乙烯分軟、硬兩種: 硬聚氯乙烯,力學(xué)強度高,電器性能優(yōu)良,耐酸堿的抵抗力極強,化學(xué)穩定性很好;缺點(diǎn):軟化點(diǎn)低。
軟聚氯乙烯的抗拉強度、抗彎強度、沖擊強度、沖擊韌性等均硬聚硬乙烯為低,而破斷時(shí)的伸長(cháng)率較高。 用途: 硬聚氯乙烯制品有管及棒、板、焊條、離心泵、通風(fēng)機、輪油管、酸堿泵的閥門(mén)及容器等。
軟聚氯乙烯制品有貯槽、薄板、薄膜、電線(xiàn)絕緣層、窗封蓋、耐酸堿軟管等。 聚乙烯(PE) 性能: 分為高壓、中壓和低壓聚乙烯三種。
高壓聚乙烯質(zhì)地柔韌;低壓聚乙烯質(zhì)地堅硬,耐寒性能良好,在-70℃時(shí)還保持柔軟。化學(xué)穩定性很高,能耐酸堿及有機熔劑。
有很突出的電氣性能和良好的耐輻射性。用火焰噴涂法或靜電噴涂法涂于金屬表面,可以達到減摩和防腐蝕的目的。
缺點(diǎn)是力學(xué)強度不高,熱變形溫度很低,故不能承受較高的載荷。 用途: 化工設備與貯槽的耐腐蝕襯里,化工耐腐蝕管道、閥件、襯套、滾柱框,以代替銅和不銹鋼。
高頻水底電纜或一般電纜的絕緣層。晶體管收音機磁棒天線(xiàn)夾架。
聚苯乙烯(PS) 性能: 具有一定的力學(xué)強度,化學(xué)穩定性及電氣性能都較優(yōu)良,透光性好,著(zhù)色性佳,并易于成形,它的特點(diǎn)是差不多完全能耐水,缺成是耐熱性較低,性較脆,而且其制品由于內應力容易碎裂,僅能于低負荷和不高的溫度(60~75℃)下使用。 用途: 各種儀表外殼,骨架、儀表指示燈,燈罩,汽車(chē)燈罩,化工貯酸槽,酸輸送槽(特別如氫氟酸),化學(xué)儀器零件,電訊零件,由于透明度好、可用作光學(xué)儀器零件及透鏡。
高抗沖聚苯乙烯(HIPS) 性能: 與聚苯乙烯。
塑料制品是20世紀最偉大的發(fā)明之一,塑料是尼龍后化工領(lǐng)域的又一大發(fā)明。
我們的生活中到處都有塑料制品:塑料餐具、塑料杯、塑料碗、保鮮盒,塑料衣夾、保鮮盒、塑料罐蓋還有每天離不開(kāi)的塑料袋。 你會(huì )使用塑料制品嗎?什么樣的塑料制品可以盛放熱水,什么樣的塑料制品不能倒熱水,什么樣的塑料制品可以用于微波爐加熱,什么樣的塑料制品可以盛放剛燒出來(lái)的菜。
其實(shí)這些都不難,在塑料制品的底部都標有一個(gè)帶數字的三角形符號。這個(gè)三角形符號就是塑料制品的回收標識。
根據構成塑料制品的材料的不同,三角形內部的數字也不同。如果某一種塑料制品是由幾種不同塑料原料制成的,那么在三角形內部的數字應該顯示這個(gè)塑料制品最主要的、基本的材料。
在三角形內部的數字是從1-7中的其中一個(gè)數字,不同數字表示不同的含義。 下面簡(jiǎn)要介紹一下三角形中不同數字所代表的含義: “01”———PETE(聚對苯二甲酸乙二醇酯) 有的讀者應該碰到過(guò)這樣的情況,在礦泉水瓶?jì)鹊谷腴_(kāi)水,礦泉水瓶會(huì )很快變形。
其實(shí)礦泉水瓶是由PETE(聚對苯二甲酸乙二醇酯)做成的。聚對苯二甲酸乙二醇酯能夠承受最高70攝氏度,不適合于裝開(kāi)水或溫度過(guò)高的熱水,只適合裝比較暖和的或者是冷凍的飲品。
裝溫度很高的液體或者加熱時(shí)容易變形,會(huì )產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。 礦泉水瓶、碳酸飲料瓶都是用這種材料做成的。
專(zhuān)家指出,飲料瓶不能循環(huán)使用裝熱水,這種材料耐熱至70℃,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體或加熱時(shí)易變形,會(huì )產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。而且PETE不適合循環(huán)使用,經(jīng)過(guò)研究發(fā)現,聚對苯二甲酸乙二醇酯塑料制品在使用超過(guò)10個(gè)月后會(huì )釋放出對人體有害、有毒性的致癌物。
因此,礦泉水瓶使用之后應該丟棄不要再用來(lái)作為水杯,或者用來(lái)做儲物容器盛裝其他物品。 常見(jiàn)的使用聚對苯二甲酸乙二醇酯作為原料的塑料制品還有碳酸飲料瓶、果汁瓶和運動(dòng)飲料等。
“02”———HDPE(高密度聚乙烯) 塑料袋是現在家庭生活中不可缺少的東西,我們知道表明食品用的塑料袋可以用來(lái)盛放剛燒制的食物。塑料袋就是利用高密度聚乙烯生產(chǎn)的。
高密度聚乙烯安全無(wú)毒,無(wú)味。熔點(diǎn)為130攝氏度,高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性,化學(xué)性質(zhì)很穩定。
使用高密度聚乙烯生產(chǎn)的塑料制品除了塑料袋還有洗滌劑的容器、沐浴露的容器、洗發(fā)水的容器。帶有2標識的塑料容器可以在仔細清潔之后循環(huán)使用,但是由于材料本身的原因,這些塑料容器清潔起來(lái)比較困難,容易滋生細菌,所以最好在使用完之后丟棄。
“03”——— PVC (聚氯乙烯) 聚氯乙烯由于在在生產(chǎn)過(guò)程中存在沒(méi)有被完全聚合的單分子氯乙烯以及使用的增塑劑中存在有害物質(zhì),這兩種物質(zhì)在高溫或者遇到油脂的時(shí)候容易從塑料制品中析出。所以很少用于食品包裝容器(保鮮盒、塑料餐盒、塑料飯盒)的生產(chǎn)。
04”———LDPE(低密度聚乙烯) 保鮮膜是現代家庭餐桌上不可或缺的塑料制品,有人在生活中會(huì )把保鮮袋連同食物一起放到微波爐里加熱。其實(shí)這樣做是不正確的。
保鮮膜是利用低密度聚乙烯也就是LDPE制成的。這種材料的耐熱性不強,特別是溫度較高的油脂對低密度聚乙烯有破壞作用。
通常,合格的PE保鮮膜在溫度超過(guò)110℃時(shí)會(huì )出現熱熔現象,會(huì )留下一些人體無(wú)法分解的塑料制劑。用保鮮膜包裹食物加熱的時(shí)候,油脂很容易將保鮮膜中的有害物質(zhì)溶解出來(lái)。
除了保鮮膜生活中的塑料薄膜和一些醫療器具都是利用低密度聚乙烯生產(chǎn)加工的。 “05”——— PP (聚丙烯) 聚丙烯是家用塑料制品當中使用比較廣泛的一種塑料原料,聚丙烯簡(jiǎn)稱(chēng)PP,它安全無(wú)、無(wú)味,密度小,強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用。
但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化.常見(jiàn)的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用,可用于食品級的塑料制品如塑料餐盒、塑料刀、塑料叉的生產(chǎn)。 “06”——— PS (聚苯乙烯) 聚苯乙烯常用于制造泡面盒、發(fā)泡快餐盒。
聚苯乙烯耐熱抗寒,但不能放進(jìn)微波爐中,也不能用于盛裝強酸、強堿性物質(zhì),因為會(huì )分解出對人體有害的聚苯乙烯。 “07”———PC(聚碳酸酯)及OTHER(其他類(lèi)) PC多用于制造奶瓶、水壺、太空杯等。
聚碳酸酯耐弱酸,耐弱堿,耐中性油,不耐紫外光,不耐強堿。主要性能缺陷是耐水解穩定性不夠高,對缺口敏感,耐有機化學(xué)品性,耐刮痕性較差,長(cháng)期暴露于紫外線(xiàn)中會(huì )發(fā)黃。
和其他樹(shù)脂一樣,PC容易受某些有機溶劑的浸濁。所以使用聚苯乙烯生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品時(shí)不要加熱,不要在陽(yáng)光下直射。
塑料杯 /。
你好,塑料最簡(jiǎn)單的鑒別方法是燃燒鑒別法,以下是幾種塑料的燃燒特征,你可以用鑷子夾住一小塊塑料,點(diǎn)燃后觀(guān)察其燃燒特征。
聚乙烯:容易燃燒,離火后繼續燃燒,火焰呈上端黃色,下端藍色,有熔融滴落現象并有石蠟燃燒的氣味。聚丙烯:容易燃燒,離火后繼續燃燒,火焰呈上端黃色,下端藍色,少量黑煙,有熔融滴落現象并有石油味。
聚氯乙烯:難燃燒,離火后即熄滅,火焰呈上端黃色,下端綠色,有白煙,表面軟化并有刺激性酸味。聚苯乙烯:容易燃燒,離火后繼續燃燒,火焰呈橙黃色,濃黑煙碳束,有軟化、起泡現象并有特殊的苯乙烯單體氣味。
有機玻璃:容易燃燒,離火后繼續燃燒,火焰呈淺藍色,頂端白色,有軟化、起泡現象并有強烈花果臭和腐爛蔬菜臭。 下面介紹塑料簡(jiǎn)易鑒別法: 1. 塑料的外觀(guān)鑒別 通過(guò)觀(guān)察塑料的外觀(guān),可初步鑒別出塑料制品所屬大類(lèi):熱塑性塑料,,熱固性塑料或彈性體。
一般熱塑性塑料有結晶和無(wú)定形兩類(lèi)。結晶性塑料外觀(guān)呈半透明,乳濁狀或不透明,只有在薄膜狀態(tài)呈透明狀,硬度從柔軟到角質(zhì)。
無(wú)定形一般為無(wú)色,在不加添加劑時(shí)為全透明,硬度從硬于角質(zhì)橡膠狀(此時(shí)常加有增塑劑等添加劑)。熱固性塑料通常含有填且不透料明,如不含填料時(shí)為透明。
彈性體具橡膠狀手感,有一定的拉伸率。 2. 塑料的加熱鑒別 上述三類(lèi)塑料的加熱特征也是各不相同的,通過(guò)加熱的方法可以鑒別。
熱塑性塑料加熱時(shí)軟化,易熔融,且熔融時(shí)變得透明,常能從熔體拉出絲來(lái),通常易于熱合。熱固性塑料加熱至材料化學(xué)分解前,保持其原有硬度不軟化,尺寸較穩定,至分解溫度炭化。
彈性體加熱時(shí),直到化學(xué)分解溫度前,不發(fā)生流動(dòng),至分解溫度材料分解炭化。 3. 塑料的溶劑處理鑒別 熱塑性塑料在溶劑中會(huì )發(fā)生溶脹,但一般不溶于冷溶劑,在熱溶劑中,有些熱塑性塑料會(huì )發(fā)生溶解,如聚乙烯溶于二甲苯中,熱固性塑料在溶劑中不溶,一般也不發(fā)生溶脹或僅輕微溶脹,彈性體不溶于溶劑,但通常會(huì )發(fā)生溶脹 4. 塑料的密度鑒別 塑料的品種不同,其密度也不同,可利用測定密度的方法來(lái)鑒別塑料,但此時(shí)應將發(fā)泡制品分別出來(lái),因為發(fā)泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。
在實(shí)際工業(yè)上,也有利用塑料的密度不同來(lái)分選塑料的。 5.塑料的熱解試驗鑒別 熱解試驗鑒別法是在熱解管中加熱塑料至熱解溫度,然后利用石蕊試紙或pH試紙測試逸出氣體的pH值來(lái)鑒別的方法。
6. 塑料的燃燒試驗鑒別 燃燒試驗鑒別法是利用小火燃燒塑料試樣,觀(guān)察塑料在火中和火外時(shí)的燃燒性, 同時(shí)注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及氣味來(lái)鑒別塑料種類(lèi)的方法。 7.塑料的顯色反應鑒別 通過(guò)不同的指示劑可鑒別某些塑料,在2ml熱乙酸酐中溶解或懸浮幾毫克試樣,冷卻后加入3滴50%的硫酸(由等體積的水和濃硫酸制成),立即觀(guān)察顯色反應,在試樣放置10min后再觀(guān)察試樣顏色,再在水浴中將試樣加熱至100度,觀(guān)察試樣顏色。
用此法可鑒別下表中的塑料。 8.其他塑料鑒別法 塑料的分子結構中有的含有除碳,氫以外的雜原子。
通過(guò)雜原子的試驗也可鑒別不同的塑料。
第一類(lèi)是“PET”,制作該制品的塑料原料是聚酯,這種制品常用在我們的礦泉水瓶和碳酸飲料瓶上。它的使用溫度范圍:耐熱至65℃,耐冷至-20℃。所以,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體或加熱則易變形,有對人體有害的物質(zhì)融出。而且這種塑料品用了10個(gè)月后,可能釋放出致癌物DEHP,對睪丸具有毒性。因此,這種飲料瓶不能循環(huán)使用,不能再用來(lái)做為水杯,或者用來(lái)做儲物容器盛裝其他物品,以免引發(fā)健康問(wèn)題而得不償失。
第二類(lèi)是“HDPE”,制作該制品的塑料原料是高密度聚乙烯,常用于我們的清潔用品和沐浴產(chǎn)品包裝。它們可以在小心清潔后重復使用。
HDPE塑料制品
第三類(lèi)是“PVC”,制作該制品的塑料原料是聚氯乙烯,目前很少用于食品包裝。這種材質(zhì)高溫時(shí)容易有有害物質(zhì)產(chǎn)生,甚至連制造的過(guò)程中它都會(huì )釋放,有毒物質(zhì)隨食物進(jìn)入人體后,可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病。因此這種材料的容器已經(jīng)比較少用于包裝食品。如果萬(wàn)不得已非要使用,也千萬(wàn)不要讓它受熱。
PE保鮮膜
第四類(lèi)是“LDPE”,制作該制品的塑料原料是低密度聚乙烯,常用于保鮮膜、塑料膜等。這類(lèi)塑料制品耐熱性不強,合格的PE保鮮膜在遇溫度超過(guò)110℃時(shí)會(huì )出現熱熔現象,留下一些人體無(wú)法分解的塑料制劑。而且用保鮮膜包裹食物加熱,食物中的油脂很容易將保鮮膜中的有害物質(zhì)溶解出來(lái)。因此,食物放入微波爐前,一定先要取下包裹著(zhù)的保鮮膜。
第五類(lèi)是“PP”,制作該制品的塑料原料是聚丙烯,部分制品能耐100℃以上的溫度。常用于微波爐餐盒、保鮮盒等。如果保鮮盒是透明PP而非專(zhuān)用PP,一般不能放入微波爐使用。
快餐盒
第六類(lèi)是“PS”,制作該制品的塑料原料是聚苯乙烯,經(jīng)常用于碗裝泡面盒、快餐盒。雖說(shuō)其耐熱能達到60-70℃,但是其裝熱飲料(>70℃)會(huì )產(chǎn)生毒素,而且燃燒時(shí)還會(huì )釋放苯乙烯。所以,千萬(wàn)別用微波爐煮碗裝方便面,以免因溫度過(guò)高而釋出有毒化學(xué)物。而且它接觸強酸(如柳橙汁)、強堿性物質(zhì)時(shí),會(huì )分解出對人體有害的聚苯乙烯,容易致癌。
第七類(lèi)是“PC”,制作該制品的塑料原料是聚碳酸酯,經(jīng)常用于水壺、水杯、奶瓶等。理論上,只要在制作PC的過(guò)程中,雙酚A百分百轉化成塑料結構,便表示制品完全沒(méi)有雙酚A,更談不上釋出。
制品質(zhì)量要求的不斷提高,都對注射成型工藝提出了更高的要求。
正確選擇注射設備,并合理地設定成型工藝、優(yōu)化工藝條件,是提高制品質(zhì)量的關(guān)鍵。 正確選擇注塑機 注塑機的性能直接影響注塑制品的質(zhì)量,不同規格及性能要求的注塑機,價(jià)格也會(huì )相差很多。
注塑機規格選擇 在選擇注塑機規格時(shí),首先要考慮到生產(chǎn)模具的狀況,因為同一臺注塑機往往要滿(mǎn)足大小不同的多副模具生產(chǎn),應根據制件重量、模具尺寸等來(lái)確定注塑機規格,即注塑機最大鎖模力和最大注射量,然后根據注塑機廠(chǎng)商所提供的規格型號選擇合適的機型。大部分廠(chǎng)商都提供客制化服務(wù),這給選購注塑機提供了極大的方便;其次要考慮是否需要一些特殊配置,如生產(chǎn)PA、PC等材料時(shí)需選用專(zhuān)用螺桿,成型帶有進(jìn)抽芯或脫螺紋的模具時(shí)需配備相應的裝置;再次,要根據模具結構、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的因素來(lái)確定是否需要選用一些具有特殊功能的注塑機,如成型薄壁長(cháng)流動(dòng)制品(一般指L/D 300)時(shí),需選用高注射速度注塑機,精密電子配件需選用精密全閉環(huán)控制注塑機等。
鎖模力設定 理論上,鎖模力可按下式進(jìn)行計算 s Fcm>=K * P平均 * A制品*10 式中 sFcm C鎖模力,(KN) K C安全系數,一般取1-1.2 P平均 C模腔平均壓力(MPa) A制品 C制品在模具分型面上的最大投影面積(cm2) 在實(shí)際生產(chǎn)中,鎖模力的調整還應考慮模具在生產(chǎn)中受熱膨脹所產(chǎn)生的影響,一般應留有0.1-0.2mm的余量;鎖模力的設定原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下以低鎖模力為宜。 注塑工藝參數設定 料筒溫度、模具溫度 根據不同塑料材料的性能來(lái)設定螺桿料筒溫度,料筒設定溫度一般高於塑料熔點(diǎn)10℃-30℃。
必須注意,不同廠(chǎng)商所提供的材料因合成方法或添加助劑類(lèi)型的不同,它們的熔點(diǎn)和在料筒中允許停留時(shí)間也會(huì )有差異。如下頁(yè)表1,對Solutia公司的PA66(牌號為21SPC)和Rhodia公司的PA66(牌號為25AE1),它們的熔點(diǎn)和各溫度下允許停留時(shí)間進(jìn)行對比。
模具溫度在設定時(shí)一般使用循環(huán)水冷卻,但在生產(chǎn)精密尺寸或表面質(zhì)量要求較高的制品時(shí),應根據工藝要求使用能夠進(jìn)行準確控制的模溫機。注射保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間 注射時(shí)間、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間須根據產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能等進(jìn)行設定。
注射時(shí)間設定一般以略大於螺桿完成注射行程移動(dòng)的時(shí)間即可,過(guò)長(cháng)的注射時(shí)間不但會(huì )產(chǎn)生機械磨損、能耗增加等負面影響,同時(shí)也會(huì )延長(cháng)成型周期。保壓時(shí)間設定根據產(chǎn)品厚度來(lái)設定,薄壁產(chǎn)品在成型時(shí)可不用保壓時(shí)間;在設定保壓時(shí)間時(shí),只要產(chǎn)品表面無(wú)明顯凹陷即可,也可用稱(chēng)重法來(lái)確定,逐步延長(cháng)保壓時(shí)間直至產(chǎn)品質(zhì)量不再變化的時(shí)間即可定為最佳保壓時(shí)間。
冷卻時(shí)間同樣需根據產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能來(lái)確定,一般無(wú)定型聚合物所需冷卻時(shí)間要比結晶型聚合物時(shí)間長(cháng)。 注射壓力、速度 注射壓力設定要遵循宜低不宜高的原則,只要能提供足夠動(dòng)力達到所要求的注射速度、使熔體能夠順利充滿(mǎn)型腔即可,過(guò)高的壓力容易使制品內產(chǎn)生內應力;但在成型尺寸精度較高的制品時(shí),為防止產(chǎn)品收縮過(guò)度,可以采用高壓力注射以減少制品脫模后的收縮。
注射速度會(huì )影響產(chǎn)品的外觀(guān)質(zhì)量,其設定應根據模具的幾何結構、排氣狀況等進(jìn)行設定,一般在保證良好的外觀(guān)前提下,盡量提高注射速度,以減少充填時(shí)間。在注射成型中,熔體在模具內流動(dòng)時(shí),模壁會(huì )形成固化層,因而降低了可流動(dòng)通道的厚度,一般根據模具結構和注射速度不同,模壁會(huì )有0.2mm左右的固化層。
因此成型中通常采用較快的注射速度。 注射行程、多級注射參數 在成型中,首先須確定注射行程,理論上,注射行程可按下式計算 s S1=4(CVp+Va)/ρDs2 式中 sS1? C注射行程 Vp C產(chǎn)品體積 ρ C樹(shù)脂密度 C C型腔數目 Va C澆口體積 Ds C螺桿直徑 在實(shí)際生產(chǎn)中,若已知“產(chǎn)品+澆口”的總重量,則可用下式來(lái)計算注射行程 s S1=(M/Mmax)?Smax+(5~10)mm 式中 s S1---注射行程,mm M C“產(chǎn)品+澆口”總重量,g Mmax C注塑機最大注射量,g Smax C注塑機最大注射行程,mm 由於澆道系統及模具各部位幾何形狀不同,為滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量要求,在不同部位對充模熔體的流動(dòng)狀態(tài)(主要指流動(dòng)時(shí)壓力、速度)有不同要求。
在一個(gè)注射過(guò)程中,螺桿向模具推進(jìn)熔體時(shí),要求實(shí)現在不同的位置上有不同的壓力和速度,稱(chēng)之為多級注射成型。一般塑件在成型時(shí)至少設定三段或四段以上注射才是比較科學(xué)的,即主流道處為第一段,分流道至澆口處為第二段,產(chǎn)品充滿(mǎn)型腔約90%為第三段,剩余部分為第四段,可用計算重量法來(lái)確定各段的切換位置點(diǎn);實(shí)際生產(chǎn)中,應根據產(chǎn)品質(zhì)量要求、流道結構、模具排氣狀況等對多級注射工藝參數進(jìn)行科學(xué)分析,合理設定。
通常可采用調試觀(guān)察法進(jìn)行設定,將注射時(shí)所需找切換位置點(diǎn)的壓力/速度設定為0,觀(guān)察熔體的走向位置及產(chǎn)品缺陷狀況,逐步進(jìn)行調整,直至找出合理的位置點(diǎn)。但在調試觀(guān)察的過(guò)程中必須注意欠注產(chǎn)品的脫模狀況,以免在模具某些凹陷部位因欠注而發(fā)生粘模。
其它工藝參數 在注射成型中,除了成型溫度、壓力、速度、時(shí)間、多級注射切換位置等幾個(gè)主要參數的設定以外,還有許多其它的。
1、聚氯乙烯(PVC)是最常用的熱塑性塑料種類(lèi)之一,它的產(chǎn)量目前在五大通用塑料中位于第二,僅次聚乙烯(PE);
2、PVC的工業(yè)化生產(chǎn)始于1931年,也是熱塑性塑料中最早實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)的;
3、PVC塑料是由PVC樹(shù)脂及添加劑共同組成,其中樹(shù)脂是主要組份,含量依軟硬制品不同,占50~90%,其余為添加劑(助劑);
4、、PVC樹(shù)脂本身是無(wú)色無(wú)味的白色粉末,受熱熔融后的PVC應是微黃、脆硬及透明的塑料,實(shí)際使用中的PVC因添加了不同的添加劑,會(huì )呈現出從軟到硬、從無(wú)色透明到各種顏色的狀態(tài);
5、PVC本身是無(wú)毒的,但由于生產(chǎn)PVC所使用的VCM(氯乙烯單體)是有致癌作用,而聚合反應中可能會(huì )有反應不完全的VCM殘留,所以非工業(yè)用PVC應選用衛生級樹(shù)脂,即VCM含量少于1ppm(百萬(wàn)分之一)的;
6、因PVC生產(chǎn)中需添加各種添加劑,而大部分添加劑都有安全或環(huán)保方面的潛在危險,因此在使用中要注意加以選擇;
7、因結構中含有氯元素,PVC具有阻燃、離火自熄性;
8、PVC有絕緣性,目前使用的低頻絕緣材料大多數是PVC,如電線(xiàn)電纜等;
9、PVC穩定性差,易分解,特別是在熱作用下極易分解,分解時(shí)伴 隨顏色變化:白—-黃—-紅—-棕—-黑(碳化),同時(shí)放出HCl氣體;
10、PVC性脆,不耐寒,低溫韌性差;
11、PVC易受熱分解,其熔融溫度與分解溫度僅相差約10℃,且熔融后流動(dòng)性也很差,因此加工困難;
12、PVC與其它所有的塑料一樣,在紫外線(xiàn)及氧的作用下會(huì )產(chǎn)生老化現象,但PVC對光和氧不敏感,老化周期較長(cháng);
13、改性:因PVC具有以上所描述的缺陷,在實(shí)際應用中必須對PVC進(jìn)行改性, 通常使用的方法就是添加各種添加劑。
聚乙烯是目前產(chǎn)量最大的塑料,分為HDPE、LDPE、LLDPE、UHMWPE等,聚乙烯無(wú)臭,無(wú)毒,手感似蠟,外觀(guān)為乳白色半透明,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學(xué)穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良;但聚乙烯對于環(huán)境應力(化學(xué)與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。目前常用的塑料農膜、塑料袋等多為PE生產(chǎn)。
用于塑料成型加工品的一大類(lèi)助劑,包括增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、防霉劑、著(zhù)色劑和增白劑(見(jiàn)顏料)、填充劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑、脫模劑等。
其中著(zhù)色劑、增白劑和填充劑不是塑料專(zhuān)用化學(xué)品,而是泛用的配合材料。 塑料助劑是在聚氯乙烯工業(yè)化以后逐漸發(fā)展起來(lái)的。
20世紀60年代以后,由于石油化工的興起,塑料工業(yè)發(fā)展甚快,塑料助劑已成為重要的化工行業(yè)。根據各國塑料品種構成和塑料用途上的差異,塑料助劑消費量約為塑料產(chǎn)量的8%~10%。
目前,增塑劑、阻燃劑和填充劑是用量最大的塑料助劑。 增塑劑 一類(lèi)可以在一定程度上與聚合物混溶的低揮發(fā)性有機物,它們能夠降低聚合物熔體的粘度以及產(chǎn)物的玻璃化溫度和彈性模量。
其作用機理是基于增塑劑分子對聚合物分子鏈間引力的削弱。 增塑劑是最早使用的塑料助劑。
19世紀下半葉,就曾采用樟腦和鄰苯二甲酸酯作硝酸纖維素的增塑劑。1935年聚氯乙烯工業(yè)化后,增塑劑得到廣泛應用。
目前,約80%用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物,其余用于纖維素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡膠。軟質(zhì)聚氯乙烯平均外加45%~50%(質(zhì)量,下同)增塑劑。
由于不需或僅少量添加增塑劑的硬質(zhì)聚氯乙烯的迅速發(fā)展,增塑劑在許多工業(yè)發(fā)達國家的增長(cháng)率已低于聚氯乙烯。中國聚氯乙烯軟質(zhì)制品仍占很大比例,故增塑劑仍將有較快的發(fā)展。
鄰苯二甲酸酯類(lèi)是增塑劑的主體,其產(chǎn)量約占增塑劑總產(chǎn)量的80%左右,其中鄰苯二甲酸二辛酯(簡(jiǎn)稱(chēng)DOP)是最重要的品種。生產(chǎn)規模較小的增塑劑有:己二酸和癸二酸的酯類(lèi)(具有良好耐寒性),磷酸酯類(lèi)(具有阻燃作用),環(huán)氧油和環(huán)氧酯類(lèi)(與熱穩定劑有協(xié)同作用),偏苯三酸酯和季戊四醇酯(耐熱性較好),氯化石蠟(輔助增塑劑和阻燃增塑劑),烷基磺酸苯酯(輔助增塑劑)。
熱穩定劑 主要功能是防止加工時(shí)的熱降解,也有防止制品在長(cháng)期使用過(guò)程中老化的作用。用量較大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的熱穩定劑。
熱穩定劑在軟質(zhì)制品中的用量為2%左右,而在硬質(zhì)制品中為3%~5%。 熱穩定劑的主要類(lèi)別有鹽基性鉛鹽、脂肪酸皂、有機錫、有機輔助穩定劑和復合穩定劑。
①鹽基性鉛鹽(即堿式鉛鹽)如三鹽基碳酸鉛和二鹽基亞磷酸鉛,使用最早,目前仍大量采用。其耐熱性、電絕緣性、耐候性均較好,價(jià)格低,但有毒,不透明,分散性差。
②脂肪酸皂,主要是硬脂酸和月桂酸的鎘、鋇、鈣、鋅、鎂鹽。通常將鎘皂和鋇皂,鈣皂和鋅皂并用,以產(chǎn)生協(xié)同效應。
鎘皂毒性大,鋇皂也有一定毒性,但鈣皂和鋅皂無(wú)毒。③有機錫,是近來(lái)發(fā)展最快的類(lèi)別。
具有良好的透明性,許多品種的耐熱性和耐候性十分突出,是硬質(zhì)透明制品必不可少的熱穩定劑。二巰基醋酸異辛酯、二正辛基錫是應用最廣的無(wú)毒穩定劑。
④亞磷酸酯和環(huán)氧化合物,作為輔助穩定劑常用作復合穩定劑的組分。復合穩定劑有通用的鎘-鋇(鋅)、耐硫化污染的鋇-鋅、無(wú)毒的鈣-鋅以及有機錫復合物等類(lèi)型,多為液態(tài)。
抗氧劑 即抗氧化劑。在室溫和較高的溫度下,大多數聚合物都會(huì )發(fā)生速度不等的自動(dòng)氧化反應,它引起塑料發(fā)黃、降解和強度下降,凡能抑制或延緩此反應的物質(zhì)均可稱(chēng)為抗氧劑。
1918年開(kāi)始用酚類(lèi)抑制橡膠的氧化。30年代烷基酚類(lèi)、對苯二胺類(lèi)等現代抗氧劑的最初品種陸續問(wèn)世。
抗氧劑在塑料中雖用量較少(0.1%~1.0%),但卻是聚烯烴、苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚酰胺、聚縮醛等大噸位塑料的重要助劑。在橡膠工業(yè)中,抗氧劑仍習慣稱(chēng)為防老劑。
塑料用抗氧劑主要是酚類(lèi)主抗氧劑和硫代二丙酸酯、亞磷酸酯等輔助抗氧劑。主抗氧劑又稱(chēng)鏈終止劑,其功能是捕獲氧化降解中產(chǎn)生的活潑自由基,從而中斷鏈式降解反應,其代表性品種是2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧劑264)和四〔3-(3′,5′-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(抗氧劑1010)。
輔助抗氧劑又稱(chēng)過(guò)氧化物分解劑,其作用是將氧化降解的中間產(chǎn)物分解為非自由基產(chǎn)物。硫代二丙酸二月桂酯和亞磷酸一苯二異辛酯是最常用的輔助抗氧劑。
主、輔抗氧劑通常并用,以發(fā)揮協(xié)同效應。 光穩定劑 塑料和其他聚合物吸收了紫外光能量,可引發(fā)自動(dòng)氧化反應,并導致降解。
這一過(guò)程稱(chēng)為光氧化或光老化,能夠抑制或延緩這一過(guò)程的物質(zhì)稱(chēng)為光穩定劑。20世紀40年代,最先在醋酸纖維素中使用水楊酸苯酯作光穩定劑。
50年代初和60年代初,分別出現了二苯甲酮和苯并三唑類(lèi),70年代中期又出現了受阻胺類(lèi)光穩定劑。光穩定劑主要用于聚烯烴,尤其是聚丙烯。
聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯也使用少量的光穩定劑,其用量約0.1%~0.5%。 按其作用機理,光穩定劑有紫外線(xiàn)吸收劑、猝滅劑、光屏蔽劑之分。
紫外線(xiàn)吸收劑強烈吸收290~400nm波長(cháng)的紫外光,2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮(UV-531)和2-(3′,5′-二叔丁基-2′-羥基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)是效果最佳的兩個(gè)品種。猝滅劑大多是鎳的有機絡(luò )合物。
它能迅速而有效地將吸收能量的激發(fā)態(tài)分子猝滅(回復到平衡態(tài)),從而避免引發(fā)光化學(xué)反應。光屏蔽劑可減弱紫外線(xiàn)的透射作用,通常用炭黑。
新型的受阻胺類(lèi)光穩定劑主要是四。
對於塑料顆粒,不同性質(zhì)行業(yè)不同公司有不同稱(chēng)謂:如抽粒、膠料、再生料等。
但總的來(lái)說(shuō)它首先是一種熱塑性塑料,而熱塑性塑料指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料,反復利用是最大的市場(chǎng)價(jià)值。我們日常生活中使用的大部分塑料屬于這個(gè)范疇。加熱時(shí)變軟以至流動(dòng),冷卻變硬,這種過(guò)程是可逆的,可以反復進(jìn)行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺、丙烯酸類(lèi)塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚諷、聚苯醚,氯化聚醚等都是熱塑性塑料。熱塑性塑料中樹(shù)脂分子鏈都是線(xiàn)型或帶支鏈的結構,分子鏈之間無(wú)化學(xué)鍵產(chǎn)生,加熱時(shí)軟化流動(dòng).冷卻變硬的過(guò)程是物理變化。
熱塑性塑料本質(zhì)是一些化工原料,原本都是粉末狀居多,但對於生產(chǎn)日雜用品、器具等等時(shí)無(wú)論是運輸、倉存、生產(chǎn)都很不方便,所以在進(jìn)入流通渠道前大部份都制成2mm左右的顆粒,而且這樣還方便包裝、除濕、拆分重量,配調顏色等優(yōu)點(diǎn),所以就形成了我們須求的塑料顆粒 。
另塑料顆粒可分為原料(從未生產(chǎn)用過(guò)的)和再生料(循環(huán)回收利用的再料)
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