注射成型加工工艺
发布时间:2015-11-26 丨 阅读次数:5025
T流变性能 Rheology
-
由于 SBS与SEBS 弹体中间的软质段分子结构不同,其相对剪切率的粘度特性( Viscosity/Shear Rate) 也有显著的差异.
-
但 SBS与SEBS弹体的熔胶粘度 (Melt Viscosity) 非常容易被炮筒内剪切率 (Shear Rate)影响,反而对炮筒内的温度不太敏感.
-
SBS弹体无需依赖高剪切率来达至塑性流动力, SEBS弹体却需依赖高剪切率来达至塑性流动力.
-
快速注射与高压缩比螺杆 (High Compression Ratio Screw) 更适合于SEBS 的加工.
原料稳定性 Stability (SEBS)
-
SEBS弹体软质段分子饱和, 不会被氧化, 高温或高剪切率加工不影响稳定性.
-
一般加工温度在 200 – 230C 间,可用高剪切率加工.
-
如果材料因高温或高剪切率加工而降解, 熔胶粘度会因分子链断裂而降低
原料稳定性 Stability (SBS)
-
SBS软质段分子段有不饱和键,容易被氧化,高温或高剪切率加工产生材料降解(Degradation) 可能性高 .
-
避免材料降解,加工温度须保持 150 – 200C, 熔胶不宜停留在炮筒内太久.
-
如果材料降解,副产品无毒亦无腐蚀性,会有凝胶出现.
-
若加工温度超过200C, 熔胶粘度会上升 (SBS 分子可能有架桥现象),因而降低生产率.
螺杆设计 Screw Design
-
典型SBS 和 SEBS 往复螺杆型注射机都备有 2:1 至 3:1压缩比的螺杆,螺杆头斜角为 60度.
-
一般用来注射 PVC, PE, PP, PS, 和工程塑料的传统螺杆都适合于SBS 和 SEBS 的注射.
-
具两段排气的螺杆有利于排除一些SBS 或 SEBS 粒子的表面湿气
主流道 Sprues
-
一般可采用带 3C 出模角的标准主流道设计.
-
拉针(Puller)须根据不同软硬度的材料来设计.
-
软性SBS及SEBS材料不可用“Z”型拉针.
-
倒扣指 (Undercut“fingers”), 反向锥形冷井 (Reverse taper cold wells), 和狭槽棒拉针(slot bar puller) 皆是典型设计.
充料口 Gate
-
普通类的水口都可用于SBS 或 SEBS 的注射.
-
充料口厚度一般是部件厚度的 15% 至 25%.
-
水平长度 (Land Length)应越短越好.
-
扇形 (Fan Gate)或边缘闸 (Edge Gate)效果最好
收缩率 Shrinkage
-
有如一般塑料注射, SBS/SEBS模具设计必须考虑材料的收缩特性.
-
SBS或SEBS材料的收缩率依配方而别,在0.005 to 0.020 inches/inch (i.e. 0.5 – 2%) 范围内。熔胶流进模具反向的收缩率会较高.
-
一般而言,SBS的收缩率要小一些,而SEBS 的收缩率则会略大.
-
密度较高 (填充过的材料) 的材料收缩率较密度低的材料收缩率要小一些.
-
一些加工条件如模温,熔胶温度,注速与产品厚度会影响产品收缩率
炮筒温度 Cylinder Temperatures
-
进料区温度应该在 65-90C范围内.
-
SBS-用140-180C炮筒温度,可以 20-30C (分段) 由进料区逐渐提升到射嘴区.
-
SEBS- 一般炮筒温度 200-245C (透明料用 180-190C ). 大件产品最高可达至 265C.
-
高温加工可以快速填模,减低分子定位,提高产品物性,但冷却时间延长而增加注射周期.
注射速度 Injection Rate
-
SBS与SEBS材料 (尤其是 SEBS 材料 )的熔胶粘度(Melt Viscosity)与剪切率(Shear Rate)系系相关. 注射SBS材料通常使用中等的注射速度. 但注射SEBS材料就必须使用较高的注射速度, 以避免熔胶在填模时半途“冻结”(Freeze-Off).
-
模具若有足够的排气系统(Venting),即使用高速注射也不必担心会有困气(Air Entrapment)现象.
模温 Mould Temperature
-
SBS弹体- 最适当模温 10-40C.
-
SEBS弹体- 最适当模温 35-65C.
-
较高模温可促进溶胶在模内的流动,低压注射亦能填模, 有更完美的产品表面,也能减低分子定向 (Molecular Orientation). 使产品有更优良的物性.
炮筒的清理 Purging SBS
-
具有良好的热稳定性,没有必要在每次原料中断后都要清理炮筒.
-
SEBS弹体的热稳定性非常好,加工温度下即使停放两小时,在炮筒里的材料都不会降解.
-
SBS弹体 - 可以 PS来清理炮筒.
-
SEBS弹体 - 可以 HDPE 或 PP来清理炮筒.
原料的预烘 Pre-Heating
-
在一般储藏情况下SBS弹体与SEBS 弹体都不会吸收空气中的湿气,所以原料没有必要预烘.
-
如果产品外观是决定性的,原料可放在热式料斗以50°C 烘2至4小时.
着色 Colouring
-
大部分 SBS 弹体与SEBS弹体胶粒是透明或乳白天然色, 很容易上色. 可以用色母(色种)以干式搅匀或在生产流程中注入.
-
需特别留意色种的底料 (Carrier Resin /Base Resin).
-
SBS - 以PS 或 EVA为底的色种较适当.
-
SEBS - 以PE 或 PP为底的色种较适当,EVA为底的色种热稳定性较差.
-
不可采用以 PVC为底的色种.