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《深度探究吸塑技術之片材的成型特性》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、用于成型加工的無論單層或多層復合片材,都必須具備以下性能:一、塑性記憶,即當拉仲軟化的片材時,既有緊縮反抗拉力的傾向,又有盡可能均勻拉伸的傾向。這一特性可以使己經(jīng)成型的制品如果重新加熱到原來的成型溫度,它會回復到原來平片形狀。這特性對成型過程的拉伸有著重要影響。二、熱拉伸,即片材在加熱吋均可以拉伸,這一特性對于產(chǎn)品的形狀和質(zhì)量有很大影響。有些可以拉伸15%?20%,而有些甚至可以拉伸至500%~600%.三、熱強度,即加熱軟化的片材只要稍受壓力,就會在模具上形成清晰的輪廓。反之,如果需要太大的壓力才能成型,而真空吸塑成型所提供傾壓力差有限,對某些細微的花紋就很難顯示出來。四、成型溫
2、度,即成型片材需具備適宜一定的加工溫度范圍。既在其受熱軟化溫度,容易成型,又與其熔融溫度有一定距離,成型溫度范圍較寬;不能只在較小的某一特定溫度范圍內(nèi)成型,溫度偏高或偏低時,成型容易撕裂、熔塌等現(xiàn)象。為了更加深入了解吸塑成型用片材的特性,我們將從以下兒個方面去分析。一、熱塑性塑料化學組成和結(jié)構熱塑性塑料是由分子鏈長度達到10-3mm的大分子(聚合物)組成的。這些人分子可以是線性的,比如說HDPE,也可以是支化的,如LDPE.大分子完全無序排列,我們稱之為無定形熱塑性塑料。均勻結(jié)構的大分子,比如線型聚乙烯或聚甲醛,能形成部分的規(guī)則排列,大分子按?定規(guī)則部分結(jié)晶,我們稱之為部分結(jié)晶熱塑
3、性塑料。無定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料的區(qū)別,無定形熱塑性塑料由于其不對稱結(jié)構或大側(cè)基,是不結(jié)晶的,在不進行改性和著色的情況下均是透明的。無定形熱塑性塑料的使用溫度應低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度爪。部分結(jié)晶塑料含有分子鏈規(guī)則排列的區(qū)域,稱之為結(jié)晶區(qū)。因為結(jié)晶作用,部分結(jié)晶的熱塑性塑料通常是不透明的,并且透明度會隨著結(jié)晶度的增加而減小。部分結(jié)晶熱塑性塑料的使用溫度在幾和熔點Tm之間。如果HDPE的片材被加熱到晶體熔點以上,晶體將會熔融,片材將會全部變成無定形,進而透明起來。在冷卻過程中,晶體會再次形成。對于許多部分結(jié)晶的熱塑性塑料而言,結(jié)晶作用可以通過將成型的片材和模塑制品快速冷卻而得到抑制,最
4、終得到透明的制品(如PET瓶,透明的PET片材和透明的無規(guī)聚丙烯片材)。無定形熱塑性塑料部分結(jié)晶熱塑性塑料聚抓乙烯(PVC-U和PVC-P)高密度聚乙烯(HDPE)苯乙烯聚合物(PS/SB/SAN/ABS/ASA)低密度聚乙烯(LDPE)聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)聚內(nèi)烯(PP)聚碳酸醋(PC)聚瞅胺(PA6/PA66/Pall/PA12)聚苯瞇(PPE)聚甲醛(POM)纖維素衍生物(CA、CAB、CP)線型聚酷(PET、PBT)無定形聚駄胺(PA6—3—T)聚苯硫讎(PPS)聚磯(PUS)聚酉迷磯(PES)b部分結(jié)晶的1?2-工作溫度;2-3-軟化區(qū)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg);3?4
5、-成型溫度區(qū);11-12-無定形部分的軟化區(qū)(Tg);12?13-工作溫度[X;13-14-結(jié)晶區(qū)的熔程(晶體熔融溫度Tm);14?15-成型溫度區(qū);E-彈性模量,。-強度;£-熱變形率PET片材的技術指標指標項冃指標密度,g/cm31.38^1.42機械性拉伸強度,MPa斷裂伸長率,X280光學性透明度,%霧度,%$90W5.0熱特性適用溫度,oC成型溫度,oC-40、7575~85透氣性水分透過率,g/(cm2.24.mm)氧氮透過率,mL/(m2.24h.MPa)0.2120透明的熱塑性塑料是無定形的,但并非所有無定形的熱塑性塑料都是透明的,比如說進行了著色和改性的無定形塑料
6、就是如此。由于分子鏈部分有序排列,部分結(jié)晶熱塑性塑料不再透明,根據(jù)結(jié)晶度不同,其透明程度也會不同。無定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料有一個最高的工作溫度范圍,后面將會介紹。在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg吋(以前稱之為軟化溫度),熱塑性塑料通常是非常脆(比如普通聚苯乙烯PS),熱塑性塑料的剛性(模量E)和強度(。)的會隨著溫度的升高而降低,但可變形性(£)會增大。材料在最高工作溫度時,還必須有足夠的剛性。熱膨脹系數(shù)在一定溫度范圍內(nèi)可以認為是隨溫度線性增加的,后面將會介紹。當加熱熱塑性成型材料時,無定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料會產(chǎn)生如下的差異。對于無定形熱塑性塑料,溫度升高到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(軟化點
7、)時就可以真空吸塑成型了。所需要的熱量與成型材料的種類和所使用的加工方法有關,真空成型時所需要的溫度就比壓力成型吋所需要的溫度要高。部分結(jié)晶的熱塑性塑料絕不會完全結(jié)晶,分為無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)。當結(jié)晶度較低時,材料在溫度低于結(jié)品熔融區(qū)吋就能進行真空吸塑成型,結(jié)晶程度高吋,就需要更高一些的成型溫度。熱塑性塑料這種現(xiàn)象是如何影響真空吸塑成型加工的呢?如果用部分結(jié)晶熱塑性塑料制成的制件在高溫下工作,或者說制件本身需要在高溫下殺菌消毒,它就需要承受熱-應力條件而不發(fā)生形變,這就需