| 新聞資訊 | 發(fā)布日期：2025-5-22 發(fā)布者：住野精工 |
熱固性塑料的主要組分是線(xiàn)型或帶有支鏈的低分子量聚合物，而且聚合物分子鏈上存在可反應(yīng)的活性基團(tuán)，因此，熱固性塑料受熱成型過(guò)程中不僅發(fā)生物理狀態(tài)的變化，而且還發(fā)生不可逆的化學(xué)變化。加進(jìn)料筒內(nèi)的熱固性塑料受熱轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)，而成為具有一定流動(dòng)性的熔體，但有可能因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使黏度升高，甚至交聯(lián)硬化為固體。所以為了便于注射成型能順利進(jìn)行，要求成型物料首先在溫度相對(duì)較低的料筒內(nèi)預(yù)塑化到半熔融狀態(tài)，在隨后的注射充模過(guò)程中進(jìn)一步塑化，在通過(guò)噴嘴時(shí)必須達(dá)到最佳的黏度狀態(tài)，注入高溫模腔后繼續(xù)加熱，物料就通過(guò)自身反應(yīng)基團(tuán)或反應(yīng)活性點(diǎn)與加入的固化劑作用，經(jīng)一定時(shí)間的交聯(lián)固化反應(yīng)，使線(xiàn)性樹(shù)脂逐漸變成體型結(jié)構(gòu)，反應(yīng)時(shí)放出的低分子物(如氨，水等)必須及時(shí)排出，以便反應(yīng)順利進(jìn)行，使模內(nèi)物料的物理機(jī)械性能達(dá)到最佳，即可成為制品而脫模。
從上述熱固性塑料注射成型的基本過(guò)程和要求可以看出，熱固性塑料注射與熱塑性塑料注射有許多不同之處。
熱固性塑料在料筒內(nèi)的塑化
料筒的溫度必須嚴(yán)格控制，溫度低時(shí)物料的流動(dòng)性差，但溫度稍高又會(huì)使物料發(fā)生固化，流動(dòng)性下降，因此要求料筒的溫度盡可能均一，所含的固化產(chǎn)物應(yīng)盡可能少，流動(dòng)性應(yīng)滿(mǎn)足物料從料筒中能順利注出。例如，酚醛樹(shù)脂一般在90℃左右熔融，超過(guò)100℃已能觀(guān)察到交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的放熱，因此料筒高溫加熱段的溫度取85-95℃為宜。預(yù)塑熱固性塑料時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)速和背壓也不宜過(guò)高，以免因強(qiáng)烈剪切所引起的溫升使物料受熱不均和部分物料早期固化。盡量減少熔體在料筒內(nèi)的停留時(shí)間，也是保證塑化后熔體質(zhì)量的重要措施。
熱固性塑料熔體在充模過(guò)程中的流動(dòng)
熱固性塑料的充模流動(dòng)過(guò)程也是熔體進(jìn)一步塑化的過(guò)程，由于噴嘴和模具均處在加熱的高溫狀態(tài)，熔體流過(guò)噴嘴和流道時(shí)不會(huì)像熱塑性塑料在通道的壁面上形成不動(dòng)的固體塑料隔熱層，而且由于壁面附近有很大的速度梯度，使靠近壁面的熔體以湍流形式流動(dòng)，從而提高了熱壁面向熔體的傳熱效果。另外充模時(shí)的流速很高，熔體在通過(guò)噴嘴和流道時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的剪切摩擦熱而溫度迅速升高，使熔體進(jìn)一步塑化，黏度顯著降低，故進(jìn)入模腔后有良好的充模能力。
對(duì)非牛頓型假塑性流體而言，提高剪切應(yīng)力可使其黏度降低，但對(duì)熱固性塑料而言，由于剪切應(yīng)力對(duì)交聯(lián)反應(yīng)有活化作用，反而會(huì)因反應(yīng)加速使黏度升高。所以應(yīng)對(duì)充模流動(dòng)階段進(jìn)行正確的工藝控制，關(guān)鍵是如何在交聯(lián)反應(yīng)顯著進(jìn)行之前將熔體注滿(mǎn)模腔。采用高壓高速和盡量縮短流道系統(tǒng)長(zhǎng)度等措施都有利于在最短的時(shí)間內(nèi)完成充模過(guò)程。
熱固性塑料在模腔內(nèi)的固化
熔體取得模腔型樣后的定型是依靠高溫下的固化反應(yīng)完成的。樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加大，所以只有將模具的溫度控制得較高，才能使塑料在較短的時(shí)間內(nèi)充分固化成型。
熱固性樹(shù)脂交聯(lián)是放熱反應(yīng)，這部分熱量可使模腔內(nèi)的物料升溫膨脹，對(duì)由交聯(lián)反應(yīng)而引起的體積收縮有補(bǔ)償作用，因此在充模結(jié)束后不必保壓補(bǔ)料。而且通常澆口內(nèi)的物料比模腔內(nèi)的物料更早固化，因而熱固性塑料充模后也無(wú)法往模內(nèi)補(bǔ)料，也不會(huì)出現(xiàn)倒流。
熱固性塑料的交聯(lián)固化反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是縮聚反應(yīng)，在固化過(guò)程中有低分子物析出，故注射機(jī)的合模部分應(yīng)滿(mǎn)足能將這些反應(yīng)副產(chǎn)物及時(shí)排出模腔的要求，以保證縮聚交聯(lián)反應(yīng)的充分進(jìn)行。
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