深度探究吸塑技術(shù)之片材的成型特性

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1、用于成型加工的無(wú)論單層或多層復(fù)合片材，都必須具備以下性能：一、塑性記憶，即當(dāng)拉仲軟化的片材時(shí)，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(lái)的成型溫度，它會(huì)回復(fù)到原來(lái)平片形狀。這特性對(duì)成型過(guò)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(duì)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(qiáng)度，即加熱軟化的片材只要稍受壓力，就會(huì)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(duì)某些細(xì)微的花紋就很難顯示出來(lái)。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(shí)，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(gè)方面去分析。一、熱塑性塑料化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)熱塑性塑料是由分子鏈長(zhǎng)度達(dá)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(shuō)HDPE,也可以是支化的，如LDPE.大分子完全無(wú)序排列，我們稱之為無(wú)定形熱塑性塑料。均勻結(jié)構(gòu)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(wú)定形和部分結(jié)晶熱塑性塑料的區(qū)別，無(wú)定形熱塑性塑料由于其不對(duì)稱結(jié)構(gòu)或大側(cè)基，是不結(jié)晶的，在不進(jìn)行改性和著色的情況下均是透明的。無(wú)定形熱塑性塑料的使用溫度應(yīng)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?yàn)榻Y(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(huì)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(diǎn)Tm之間。如果HDPE的片材被加熱到晶體熔點(diǎn)以上，晶體將會(huì)熔融，片材將會(huì)全部變成無(wú)定形，進(jìn)而透明起來(lái)。在冷卻過(guò)程中，晶體會(huì)再次形成。對(duì)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(guò)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(wú)規(guī)聚丙烯片材)。無(wú)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(wú)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(wú)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(qiáng)度；￡-熱變形率PET片材的技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)項(xiàng)冃指標(biāo)密度，g/cm31.38^1.42機(jī)械性拉伸強(qiáng)度，MPa斷裂伸長(zhǎng)率，X280光學(xué)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(guò)率，g/（cm2.24.mm）氧氮透過(guò)率，mL/（m2.24h.MPa）0.2120透明的熱塑性塑料是無(wú)定形的，但并非所有無(wú)定形的熱塑性塑料都是透明的，比如說(shuō)進(jìn)行了著色和改性的無(wú)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(huì)不同。無(wú)定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料有一個(gè)最高的工作溫度范圍，后面將會(huì)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(qiáng)度（。）的會(huì)隨著溫度的升高而降低，但可變形性（￡）會(huì)增大。材料在最高工作溫度時(shí)，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(rèn)為是隨溫度線性增加的，后面將會(huì)介紹。當(dāng)加熱熱塑性成型材料時(shí)，無(wú)定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料會(huì)產(chǎn)生如下的差異。對(duì)于無(wú)定形熱塑性塑料，溫度升高到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（軟化點(diǎn)

7、）時(shí)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(guān)，真空成型時(shí)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(huì)完全結(jié)晶，分為無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)。當(dāng)結(jié)晶度較低時(shí)，材料在溫度低于結(jié)品熔融區(qū)吋就能進(jìn)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(shuō)制件本身需要在高溫下殺菌消毒，它就需要承受熱-應(yīng)力條件而不發(fā)生形變，這就需