热塑性聚合物在成型中基本上是一种形态转化的物理过程。而热固性聚合物在成型中不仅有物理状态的变化,还有化学变化,并且是不可逆的。热固性聚合物在未交联前与热塑性聚合物相似,都是线型聚合物。但热固性聚合物在分子链中带有反应基团或反应活点,成型时分子链通过自带的反应基团的作用或反应活点与交联剂(硬化剂)的作用而发生交联,使线型变成体型结构。对于热固性聚合物的这种交联反应,粘度反映了它的固化程度。 粘度
一.影响粘度的因素
1.热固性塑料的粘度与热固化时间的关系: 热固化时间
在极值之前的一段时间内,聚合物的热固化反应不占优势,由松驰的结晶,粘度随时间的增加而减小。在极值之后,交联固化反应占优势,聚合物相对分子量增大很快,而使粘度增大。 粘度
2.热固性塑料的粘度对成型温度的关系: 成型温度
当成型温度在极值之前时,粘度主要取决于材料的物理变化,即随着温度的升高而减小,在极值之后,粘度因交联固化反应占优势而快速升高。
对于热固性塑料的注射正是利用这一点:在低于极值点的温度下,材料在注射机料筒内达到流动态(粘度低),以便注模;在大于极值点的温度下,材料可在模腔内固化成型。
3.随着剪切速率的增加,物料的粘度会降低,但由于物料的磨擦生热而使交联反应的活化能降低,从而加速了交联固化反应速率,又使物料的粘度迅速增加。
二.成型工艺
1.温度
塑料从料斗进入料筒后,一定要逐步受热塑化,温度分布不宜过分激烈。因为温度的突变,会引起熔料粘度的变化。见图所示热固性塑料在注塑过程中温度对粘度的变化。注射时,塑料在喷嘴处流速很高,这样因磨擦生热而使塑料温升很快。对射击熔料的温度最好控制在120~130℃,因为这时熔料呈现出最好的流动性,并接近于硬化的“临界塑性”的状态。所以,各段温度的分布见表:
料筒温度 喷嘴温度 通过喷嘴时的温度 模具温度
预塑 积料 85-100℃ 100-130℃ 定模 动模
50-70℃ 75-95℃ 150-170℃ 165-190℃
备注 模具温度一般控制在150-220℃,而且动模比定模温度高10-15℃。
2.压力
一般情况下,注射压力应高一些,压力越高,收缩率越小,其制品的机械强度和电性能都较好。压力越高,流速就越快,产生的磨擦热越多,固化时间就可缩短。但是,注射压力高会引起制品内应力的增加,飞边增多和脱模困难。
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