注塑制品的粒料注塑法
用粒料加工注塑制品是傳統(tǒng)的方法，它可用于硬、軟PVC制品。對(duì)注塑機(jī)的要求，沒(méi)有干混料要求高，特別是物料的排氣方面，而設(shè)備價(jià)格也較廉，但對(duì)螺桿也應(yīng)采用塑化頭而不帶止逆環(huán)的。在pvc注塑加工中，以硬PVC的難度為大，因此，以硬PVC為例說(shuō)明其過(guò)程。對(duì)于軟PVC，過(guò)程與硬PVC類似，但流動(dòng)性好，所以造粒和加工就更容易。
注塑制品的粒料注塑法包括：
1.粒料的制備
首先，制備干混料。按照配方計(jì)量，混合時(shí)按照樹(shù)脂、穩(wěn)定劑、改性劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、著色劑和填充劑的先后次序加入500L的高速混合機(jī)中進(jìn)行加熱混合，當(dāng)料溫升到100℃時(shí)即卸入冷混機(jī)中進(jìn)行冷混，待料溫低于40℃即卸入儲(chǔ)槽或裝袋備用。
第二，造粒。國(guó)內(nèi)已采用的造粒方法有輥壓法、雙螺桿造粒法和單螺桿造粒法等二種。以單螺桿造粒的投資小，雙螺桿造粒的質(zhì)量高。輥壓造粒是間歇操作，要注意控制輥間距、投料量和薄通次數(shù)，以保證塑煉質(zhì)量。造粒設(shè)備工廠可用的如Φ400×1000雙輥機(jī)，Φ60×28 (螺距)平行雙螺桿擠出機(jī)和Φ120×24(螺距)單螺桿擠出機(jī)等:，用Φ120單螺桿擠出機(jī)(L /D20，壓縮比2.5)造粒的工藝條件如下。
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料筒溫度(從加料口側(cè)到口模)/ ℃
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140/160/175/175(機(jī)頭)/175(口模)
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螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)
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8~40
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2.成型條件的比較
在硬制品中，管件所占比例最大。過(guò)去，用分子量較高的樹(shù)脂(如K值63或以上)配制的管件料，其螺線流動(dòng)長(zhǎng)度約為45 cm，成型所加溫度和注射壓力都比流動(dòng)良好的通用料要高一些(見(jiàn)表4-11)，而生產(chǎn)率也要低一些。這種通用料是用分子量中等的樹(shù)脂(如K值60或稍低)配制的，其螺線流動(dòng)長(zhǎng)度達(dá)55cm。因此，成型是比較容易的。另外，用低分子量樹(shù)脂(如K值52或更低的)可以配制高流動(dòng)料，其螺線流動(dòng)長(zhǎng)度達(dá)86cm或以上，流動(dòng)比(流道長(zhǎng)與制品厚度之比)達(dá)150~200，較通用料(流動(dòng)比為80~150)要高，在成型上是容易的。表4-12是高流動(dòng)料的一例，力學(xué)性能上有所降低，但電性能和沖擊強(qiáng)度高，因而在電子電氣方面得到應(yīng)用。
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表4-11 兩種管件的比較
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品種
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低流動(dòng)料
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通用料
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物性
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拉伸強(qiáng)度/MPa
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50.4
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49.7
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拉伸模量/ MPa
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2800
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2800
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伸長(zhǎng)率/%
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4.2
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4.0
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熱變形溫度/°C
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72
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72
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熔體流動(dòng)/(mg/min)
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750
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1500
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Jzod缺口沖擊強(qiáng)度/(J/m)
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37
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37
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螺線流動(dòng)長(zhǎng)度/cm
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44.45
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55.88
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動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性/rmin
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16
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21
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靜態(tài)熱穩(wěn)定性/min
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55
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55
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成型條件
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料筒溫度/°C
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加料段
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171
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166
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過(guò)渡段
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182
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174
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計(jì)量段
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192
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182
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連接處溫度/°C
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188
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182
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噴嘴溫度/°C
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188
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182
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熔體溫度/°C
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204
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199
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注射壓力/MPa
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充模
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140
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112
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保壓
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84
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70
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周期時(shí)間/s
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充模
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15
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12
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保壓
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9
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7
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冷卻
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90
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80
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開(kāi)模
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5
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3
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注射速度/(cm/s)
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3.9(4800s-1)
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4.6(6000s-1)
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① 以螺線流動(dòng)長(zhǎng)度55~70cm為準(zhǔn)，高于此者為高流動(dòng)料，反之為低流動(dòng)料
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表4-12 高流動(dòng)硬PVC料的特性
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性能
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指標(biāo)值
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性能
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指標(biāo)值
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拉伸強(qiáng)度/M1}Fi
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42
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動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性/rmin
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＞120
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拉伸模量/M}SiL
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2240
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靜態(tài)熱穩(wěn)定性/min
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50
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伸長(zhǎng)率/%
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4.5
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體積電阻/(Ω·cm)
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＞1016
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熱變形溫度/℃
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70
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介電強(qiáng)度/(V/0.0254mm)
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350~500
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熔體流動(dòng)/(mg/min)
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4000
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介電常數(shù)/(60Hz)
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3.2
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Jzod缺口沖擊強(qiáng)度/(J/m)
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133.4
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損耗因數(shù)/(60Hz)
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0.007
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螺線流動(dòng)長(zhǎng)度/cm
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86
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抗弧性/s
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60~80
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綜上所述，所加工的硬PVC料，除物性滿足使用要求外，要著重考慮料的熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性。熱穩(wěn)定性可用轉(zhuǎn)矩流變儀(動(dòng)態(tài)法)和烘箱測(cè)出物料變黑的時(shí)間。流動(dòng)性可用帶阿基米德螺旋線的模具在注塑條件下測(cè)定物料的反度。這種螺線流動(dòng)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，表明流動(dòng)性越好。在實(shí)驗(yàn)室，可用毛細(xì)管流變儀在加工溫度下測(cè)定PVC料的流動(dòng)曲線。
