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(yīng)條件下聚合而成的高分子有機(jī)材料,由于其質(zhì)輕、價(jià)廉、優(yōu)性能的特點(diǎn),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了重要的組成部分。
一、塑料的常規(guī)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(shù)是常規(guī)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(jù)了塑料原料使用的絕大多數(shù),其余的基本可以歸入特殊塑料品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們?cè)谌沼蒙町a(chǎn)品中的用量很少,主要應(yīng)用在工程產(chǎn)業(yè)、國(guó)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(jù)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(jù)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(shù)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)和線性高壓聚乙烯(LLDPE)。三者當(dāng)中,HDPE有較好的熱性能、電性能和機(jī)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(nóng)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(duì)來(lái)說(shuō),聚丙烯的品種更多,用途也比較復(fù)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(guī)共聚聚丙烯(rapp),根據(jù)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(yīng)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(guī)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(jī)械和熱性能,廣泛應(yīng)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(jī)、空調(diào)、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(yàn)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(lán)色或淡藍(lán)色,氣味比較溫和及淡、煙霧呈白色,而多數(shù)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(xiàn)象,而PVC等則無(wú)滴燃,但有自熄現(xiàn)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(guī)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(shù)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(qiáng)度高,電器性能優(yōu)良,耐酸堿的抵抗力極強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性很好;缺點(diǎn):軟化點(diǎn)低。
軟聚氯乙烯的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、沖擊韌性等均硬聚硬乙烯為低,而破斷時(shí)的伸長(zhǎng)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(jī)、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(jiān)硬,耐寒性能良好,在-70℃時(shí)還保持柔軟?;瘜W(xué)穩(wěn)定性很高,能耐酸堿及有機(jī)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(dá)到減摩和防腐蝕的目的。
缺點(diǎn)是力學(xué)強(qiáng)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(shè)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(jī)磁棒天線夾架。
聚苯乙烯(PS) 性能: 具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,化學(xué)穩(wěn)定性及電氣性能都較優(yōu)良,透光性好,著色性佳,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(nèi)應(yīng)力容易碎裂,僅能于低負(fù)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(jì)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(biāo)有一個(gè)帶數(shù)字的三角形符號(hào)。這個(gè)三角形符號(hào)就是塑料制品的回收標(biāo)識(shí)。
根據(jù)構(gòu)成塑料制品的材料的不同,三角形內(nèi)部的數(shù)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(nèi)部的數(shù)字應(yīng)該顯示這個(gè)塑料制品最主要的、基本的材料。
在三角形內(nèi)部的數(shù)字是從1-7中的其中一個(gè)數(shù)字,不同數(shù)字表示不同的含義。 下面簡(jiǎn)要介紹一下三角形中不同數(shù)字所代表的含義: “01”———PETE(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯) 有的讀者應(yīng)該碰到過(guò)這樣的情況,在礦泉水瓶?jī)?nèi)倒入開(kāi)水,礦泉水瓶會(huì)很快變形。
其實(shí)礦泉水瓶是由PETE(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)做成的。聚對(duì)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(duì)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(duì)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(xiàn),聚對(duì)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(duì)人體有害、有毒性的致癌物。
因此,礦泉水瓶使用之后應(yīng)該丟棄不要再用來(lái)作為水杯,或者用來(lái)做儲(chǔ)物容器盛裝其他物品。 常見(jiàn)的使用聚對(duì)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(yùn)動(dòng)飲料等。
“02”———HDPE(高密度聚乙烯) 塑料袋是現(xiàn)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(wěn)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(biāo)識(shí)的塑料容器可以在仔細(xì)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(xì)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(xiàn)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(qiáng),特別是溫度較高的油脂對(duì)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(xiàn)熱熔現(xiàn)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(yī)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(dāng)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(qiáng)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(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用,可用于食品級(jí)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿性物質(zhì),因?yàn)闀?huì)分解出對(duì)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(qiáng)堿。主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高,對(duì)缺口敏感,耐有機(jī)化學(xué)品性,耐刮痕性較差,長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。
和其他樹(shù)脂一樣,PC容易受某些有機(jī)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)燃后觀察其燃燒特征。
聚乙烯:容易燃燒,離火后繼續(xù)燃燒,火焰呈上端黃色,下端藍(lán)色,有熔融滴落現(xiàn)象并有石蠟燃燒的氣味。聚丙烯:容易燃燒,離火后繼續(xù)燃燒,火焰呈上端黃色,下端藍(lán)色,少量黑煙,有熔融滴落現(xiàn)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(xù)燃燒,火焰呈橙黃色,濃黑煙碳束,有軟化、起泡現(xiàn)象并有特殊的苯乙烯單體氣味。
有機(jī)玻璃:容易燃燒,離火后繼續(xù)燃燒,火焰呈淺藍(lán)色,頂端白色,有軟化、起泡現(xiàn)象并有強(qiáng)烈花果臭和腐爛蔬菜臭。 下面介紹塑料簡(jiǎn)易鑒別法: 1. 塑料的外觀鑒別 通過(guò)觀察塑料的外觀,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(jié)晶和無(wú)定形兩類(lèi)。結(jié)晶性塑料外觀呈半透明,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(wěn)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(cè)定密度的方法來(lái)鑒別塑料,但此時(shí)應(yīng)將發(fā)泡制品分別出來(lái),因?yàn)榘l(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(yàn)鑒別 熱解試驗(yàn)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(cè)試逸出氣體的pH值來(lái)鑒別的方法。
6. 塑料的燃燒試驗(yàn)鑒別 燃燒試驗(yàn)鑒別法是利用小火燃燒塑料試樣,觀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(yīng)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),立即觀察顯色反應(yīng),在試樣放置10min后再觀察試樣顏色,再在水浴中將試樣加熱至100度,觀察試樣顏色。
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(jié)構(gòu)中有的含有除碳,氫以外的雜原子。
通過(guò)雜原子的試驗(yàn)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(duì)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(duì)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(chǔ)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(fù)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(qiáng),合格的PE保鮮膜在遇溫度超過(guò)110℃時(shí)會(huì)出現(xiàn)熱熔現(xiàn)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(dá)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(qiáng)酸(如柳橙汁)、強(qiáng)堿性物質(zhì)時(shí),會(huì)分解出對(duì)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(zhuǎn)化成塑料結(jié)構(gòu),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(duì)注射成型工藝提出了更高的要求。
正確選擇注射設(shè)備,并合理地設(shè)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(jī) 注塑機(jī)的性能直接影響注塑制品的質(zhì)量,不同規(guī)格及性能要求的注塑機(jī),價(jià)格也會(huì)相差很多。
注塑機(jī)規(guī)格選擇 在選擇注塑機(jī)規(guī)格時(shí),首先要考慮到生產(chǎn)模具的狀況,因?yàn)橥慌_(tái)注塑機(jī)往往要滿(mǎn)足大小不同的多副模具生產(chǎn),應(yīng)根據(jù)制件重量、模具尺寸等來(lái)確定注塑機(jī)規(guī)格,即注塑機(jī)最大鎖模力和最大注射量,然后根據(jù)注塑機(jī)廠商所提供的規(guī)格型號(hào)選擇合適的機(jī)型。大部分廠商都提供客制化服務(wù),這給選購(gòu)注塑機(jī)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(yīng)的裝置;再次,要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、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(jī),如成型薄壁長(zhǎng)流動(dòng)制品(一般指L/D 300)時(shí),需選用高注射速度注塑機(jī),精密電子配件需選用精密全閉環(huán)控制注塑機(jī)等。
鎖模力設(shè)定 理論上,鎖模力可按下式進(jìn)行計(jì)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(shù),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(diào)整還應(yīng)考慮模具在生產(chǎn)中受熱膨脹所產(chǎn)生的影響,一般應(yīng)留有0.1-0.2mm的余量;鎖模力的設(shè)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(shù)設(shè)定 料筒溫度、模具溫度 根據(jù)不同塑料材料的性能來(lái)設(shè)定螺桿料筒溫度,料筒設(shè)定溫度一般高於塑料熔點(diǎn)10℃-30℃。
必須注意,不同廠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(duì)Solutia公司的PA66(牌號(hào)為21SPC)和Rhodia公司的PA66(牌號(hào)為25AE1),它們的熔點(diǎn)和各溫度下允許停留時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。
模具溫度在設(shè)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(yīng)根據(jù)工藝要求使用能夠進(jìn)行準(zhǔn)確控制的模溫機(jī)。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(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能等進(jìn)行設(shè)定。
注射時(shí)間設(shè)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(zhǎng)的注射時(shí)間不但會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損、能耗增加等負(fù)面影響,同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)成型周期。保壓時(shí)間設(shè)定根據(jù)產(chǎn)品厚度來(lái)設(shè)定,薄壁產(chǎn)品在成型時(shí)可不用保壓時(shí)間;在設(shè)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(zhǎng)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(jù)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(jié)晶型聚合物時(shí)間長(zhǎng)。 注射壓力、速度 注射壓力設(shè)定要遵循宜低不宜高的原則,只要能提供足夠動(dòng)力達(dá)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(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)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)品的外觀質(zhì)量,其設(shè)定應(yīng)根據(jù)模具的幾何結(jié)構(gòu)、排氣狀況等進(jìn)行設(shè)定,一般在保證良好的外觀前提下,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(nèi)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(jù)模具結(jié)構(gòu)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(jí)注射參數(shù) 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(jì)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(shù)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(jì)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(jī)最大注射量,g Smax C注塑機(jī)最大注射行程,mm 由於澆道系統(tǒng)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(duì)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(xiàn)在不同的位置上有不同的壓力和速度,稱(chēng)之為多級(jí)注射成型。一般塑件在成型時(shí)至少設(shè)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(jì)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(yīng)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求、流道結(jié)構(gòu)、模具排氣狀況等對(duì)多級(jí)注射工藝參數(shù)進(jìn)行科學(xué)分析,合理設(shè)定。
通??刹捎谜{(diào)試觀察法進(jìn)行設(shè)定,將注射時(shí)所需找切換位置點(diǎn)的壓力/速度設(shè)定為0,觀察熔體的走向位置及產(chǎn)品缺陷狀況,逐步進(jìn)行調(diào)整,直至找出合理的位置點(diǎn)。但在調(diào)試觀察的過(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(shù) 在注射成型中,除了成型溫度、壓力、速度、時(shí)間、多級(jí)注射切換位置等幾個(gè)主要參數(shù)的設(shè)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(xiàn)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(yīng)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(xiàn)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(yīng)中可能會(huì)有反應(yīng)不完全的VCM殘留,所以非工業(yè)用PVC應(yīng)選用衛(wèi)生級(jí)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(xiǎn),因此在使用中要注意加以選擇;
7、因結(jié)構(gòu)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(shù)是PVC,如電線電纜等;
9、PVC穩(wěn)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,在紫外線及氧的作用下會(huì)產(chǎn)生老化現(xiàn)象,但PVC對(duì)光和氧不敏感,老化周期較長(zhǎng);
13、改性:因PVC具有以上所描述的缺陷,在實(shí)際應(yīng)用中必須對(duì)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(dá)-70~-100℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)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(duì)于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。目前常用的塑料農(nóng)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(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、防霉劑、著色劑和增白劑(見(jiàn)顏料)、填充劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑等。
其中著色劑、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(jì)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(jù)各國(guó)塑料品種構(gòu)成和塑料用途上的差異,塑料助劑消費(fèi)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(jī)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(jī)理是基于增塑劑分子對(duì)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(jì)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(yīng)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(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)率已低于聚氯乙烯。中國(guó)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(guī)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(wěn)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(wěn)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(zhǎng)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(wěn)定劑。
熱穩(wěn)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(wěn)定劑的主要類(lèi)別有鹽基性鉛鹽、脂肪酸皂、有機(jī)錫、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑和復(fù)合穩(wěn)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(yīng)。
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(jī)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(wěn)定劑。二巰基醋酸異辛酯、二正辛基錫是應(yīng)用最廣的無(wú)毒穩(wěn)定劑。
④亞磷酸酯和環(huán)氧化合物,作為輔助穩(wěn)定劑常用作復(fù)合穩(wěn)定劑的組分。復(fù)合穩(wěn)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(jī)錫復(fù)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(shù)聚合物都會(huì)發(fā)生速度不等的自動(dòng)氧化反應(yīng),它引起塑料發(fā)黃、降解和強(qiáng)度下降,凡能抑制或延緩此反應(yīng)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(duì)苯二胺類(lèi)等現(xiàn)代抗氧劑的最初品種陸續(xù)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(xí)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?zhǔn)浇到夥磻?yīng),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(yīng)。 光穩(wěn)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(yīng),并導(dǎo)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(wěn)定劑。20世紀(jì)40年代,最先在醋酸纖維素中使用水楊酸苯酯作光穩(wěn)定劑。
50年代初和60年代初,分別出現(xiàn)了二苯甲酮和苯并三唑類(lèi),70年代中期又出現(xiàn)了受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑。光穩(wěn)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(wěn)定劑,其用量約0.1%~0.5%。 按其作用機(jī)理,光穩(wěn)定劑有紫外線吸收劑、猝滅劑、光屏蔽劑之分。
紫外線吸收劑強(qiáng)烈吸收290~400nm波長(zhǎng)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(jī)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(fù)到平衡態(tài)),從而避免引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。光屏蔽劑可減弱紫外線的透射作用,通常用炭黑。
新型的受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑主要是四。
對(duì)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(fù)利用是最大的市場(chǎng)價(jià)值。我們?nèi)粘I钪惺褂玫拇蟛糠炙芰蠈儆谶@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(fù)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)脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結(jié)構(gòu),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(duì)於生產(chǎn)日雜用品、器具等等時(shí)無(wú)論是運(yùn)輸、倉(cāng)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(diào)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??煞譃樵希◤奈瓷a(chǎn)用過(guò)的)和再生料(循環(huán)回收利用的再料)
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