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結(jié)晶塑料與非結(jié)晶塑料的區(qū)別

2011-06-07   瀏覽次數(shù):98

 一、什么是結(jié)晶性塑料?

  結(jié)晶性塑料有明顯的熔點,固體時分子呈規(guī)則排列。規(guī)則排列區(qū)域稱為晶區(qū),無序排列區(qū)域稱為非晶區(qū),晶區(qū)所占的百分比稱為結(jié)晶度,通常結(jié)晶度在80%以上的聚合物稱為結(jié)晶性塑料。常見的結(jié)晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。

  二、結(jié)晶對塑料性能的影響

  1)力學(xué)性能

  結(jié)晶使塑料變脆(耐沖擊強度下降),韌性較強,延展性較差。

  2) 光學(xué)性能

  結(jié)晶使塑料不透明,因為晶區(qū)與非晶區(qū)的界面會發(fā)生光散射。減小球晶尺寸到一定程式度,不僅提高了塑料的強度(減小了晶間缺陷)而且提高了透明度,(當(dāng)球晶尺寸小于光波長時不會產(chǎn)生散射)。

  3)熱性能

  結(jié)晶性塑料在溫度升高時不出現(xiàn)高彈態(tài),溫度升高至熔融溫度TM 時,呈現(xiàn)粘流態(tài)。因此結(jié)晶性塑料的使用溫度從Tg (玻璃化溫度)提高到TM(熔融溫度)。

  4)耐溶劑性,滲透性等得到提高,因為結(jié)晶分排列更加緊密。

  三、影響結(jié)晶的因素有哪些?

  1)高分子鏈結(jié)構(gòu),對稱性好、無支鏈或支鏈很少或側(cè)基體積小的、大分子間作用力大的高分子容易相互靠緊,容易發(fā)生結(jié)晶。

  2)溫度,高分子從無序的卷團移動到正在生長的晶體的表面,模溫較高時提高了高分子的活動性從而加快了結(jié)晶。

  3)壓力,在冷卻過程中如果有外力作用,也能促進聚合物的結(jié)晶,故生產(chǎn)中可調(diào)高射出壓力和保壓壓力來控制結(jié)晶性塑料的結(jié)晶度。

  4)形核劑,由于低溫有利于快速形核,但卻減慢了晶粒的成長,因此為了消除這一矛盾,在成型材料中加入形核劑,這樣使得塑料能在高模溫下快速結(jié)晶。

  四、結(jié)晶性塑料對注塑機和模具有什么要求

  1)結(jié)晶性塑料熔解時需要較多的能量來摧毀晶格,所以由固體轉(zhuǎn)化為熔融的熔體時需要輸入較多的熱量,所以注塑機的塑化能力要大,最大注射量也要相應(yīng)提高。

  2)結(jié)晶性塑料熔點范圍窄,為防止射咀溫度降低時膠料結(jié)晶堵塞射咀,射咀孔徑應(yīng)適當(dāng)加大,并加裝能單獨控制射咀溫度的發(fā)熱圈。

  3)由于模具溫度對結(jié)晶度有重要影響,所以模具水路應(yīng)盡可能多,保證成型時模具溫度均勻。

  4)結(jié)晶性在結(jié)晶過程中發(fā)生較大的體積收縮,引起較大的成型收縮率,因此在模具設(shè)計中要認真考慮其成型收縮率

  5)由于各向異性顯著,內(nèi)應(yīng)力大,在模具設(shè)計中要注意澆口的位置和大小,加強筋和位置與大小,否則容易發(fā)生翹曲變形,而后要靠成型工藝去改善是相當(dāng)困難的。

  6)結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān),壁厚冷卻慢結(jié)晶度高,收縮大,易發(fā)生縮孔、氣孔,因此模具設(shè)計中要注意控制塑件壁厚的控制

  五、結(jié)晶性塑料的成型工藝

  1)冷卻時釋放出的熱量大,要充分冷卻,高模溫成型時注意冷卻時間的控制。

  2)熔態(tài)與固態(tài)時的比重差大,成型收縮大,易發(fā)生縮孔、氣孔,要注意保壓壓力的設(shè)定

  3)模溫低時,冷卻快,結(jié)晶度低,收縮小,透明度高。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān),塑件壁厚大時冷卻慢結(jié)晶度高,收縮大,物性好,所以結(jié)晶性塑料應(yīng)按要求必須控制模溫。

  4)各向異性顯著,內(nèi)應(yīng)力大,脫模后未結(jié)晶折分子有繼續(xù)結(jié)晶化的傾向,處于能量不平衡狀態(tài),易發(fā)生變形、翹曲,應(yīng)適當(dāng)提高料溫和模具溫度,中等的注射壓力和注射速度。

   在市場上, 塑料種類很多,但是做塑料的人一般只知道分為工程塑料和日用塑料兩類。實質(zhì)上,塑料有結(jié)晶塑料和非結(jié)晶塑料之分。

   結(jié)晶塑料:尼龍、丙烯、乙烯、聚甲醛等等;

   非結(jié)晶塑料:聚碳、abs、透苯、氯乙烯等等。

   為什么說,分為上面這兩類呢?因分子結(jié)構(gòu)不同。

   (1)結(jié)晶塑料表面是滑性,不能涂刷,不能鍍鉻,難以裝飾表面,目前裝涂的顏色不能持久,容易脫落。如包裝袋噴涂、印刷、著色,一般采取通過電子大電流錐毛,才能印刷顏色,但是也不能持久,且粘合劑比較難找。

   (2)非結(jié)晶塑料表面能吸收其他分子,如:油墨、鍍鉻、噴涂之類所以一般產(chǎn)品外殼、表殼、電視機殼等都采用非結(jié)晶塑料,容易裝飾,不易脫落等。

   但以上兩類塑料絕對不能混合一起,如混合一起那就會報廢,表面產(chǎn)生起泡、起水銀紋,嚴(yán)重的起皮,故而兩種類型塑料,應(yīng)注意混和,否則后果很大,所以特別對廢塑料來說:要鑒別哪一種是什么料都要分別挑開才能使用,但同類塑料混一點沒有什么大的影響,如丙烯乙烯混一些影響不大。如ABS和透苯混和后也沒有什么影響。


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