影響微孔塑料制品質(zhì)量和產(chǎn)量的主要因素有原材料、成型工藝和成型設(shè)備。原
材料和成型設(shè)備確定后,成型工藝參數(shù)的控制將是微孔塑料制品成型的決定因素。微孔塑料注射成型的主要工藝參數(shù)是壓力、溫度和時(shí)間。壓力包括注射壓力、背壓與型腔壓力;溫度包括機(jī)筒溫度、熔體溫度和模具溫度;時(shí)間指注射時(shí)間,一般用注射速度來(lái)表征。
(1)注射壓力、背壓及型腔壓力 塑料熔體中所溶解的氣體能否離析出來(lái)形成 氣泡 ,氣泡能否膨脹,這些都與氣體在熔體中的溶解度及所受的壓力有關(guān)。通過(guò)定量地控制壓力(或溫度)的改變使塑料體系中的氣體呈過(guò)飽和狀態(tài),從而在很短時(shí)間內(nèi)形成大量的氣泡核。注射壓力主要用來(lái)壓送塑料熔體以要求的速度充模,將壓力能轉(zhuǎn)化為速度能,并克服塑料熔體在通過(guò)噴嘴、流道系統(tǒng)及型腔時(shí)遇到的摩擦阻力。同時(shí),它直接影響氣體在熔體中的溶解量。為了使微孔塑料制品泡孔均勻細(xì)密,應(yīng)防止含有發(fā)泡劑的塑料熔體提前在機(jī)筒中發(fā)泡,還應(yīng)保證氣體在塑料熔體中的完全熔解狀態(tài)。為此,背壓必須大于氣體在熔體中發(fā)泡膨脹的臨界壓力。當(dāng)塑料熔體被高速注入模具的型腔時(shí),型腔中原有的氣體會(huì)產(chǎn)生反壓,因此模具必須具有可控的排氣系統(tǒng)。在注射發(fā)過(guò)程中,型腔壓力是變化的,其[敏感詞]值出現(xiàn)在充模期,隨后有受潮下降??赏ㄟ^(guò)對(duì)型腔排氣的控制,達(dá)到控制型腔壓力的目的。
(2)機(jī)筒溫度、熔體溫度和模具溫度 機(jī)筒沿軸向的溫度分布應(yīng)盡快使塑料熔融,[敏感詞]段加熱裝置因靠近加料口和螺桿支承,溫度不宜太高。儲(chǔ)料段溫度也不宜過(guò)高,因?yàn)樗苯佑绊懭垠w的出口溫度。故此段溫度應(yīng)根據(jù)微孔發(fā)泡成型的需要[敏感詞]控制。熔體溫度即機(jī)筒中塑料熔體在出口處的溫度。提高熔體溫度有利于氣泡的膨脹,但如果熔體溫度太高,不僅會(huì)導(dǎo)致塑料分解,而且熔體粘度下降、表面張力下降、氣泡容易破裂,致使泡內(nèi)氣體散逸,發(fā)泡倍數(shù)下降。此外,熔體溫度過(guò)高會(huì)增加冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),拉架冷卻時(shí)間及能耗;但熔體溫度過(guò)低會(huì)使高速注入模具的塑料熔體的應(yīng)力松弛速度減慢,氣體的離析減慢。同時(shí)熔體溫度低,粘度高、膨脹阻力增大,造成氣體擴(kuò)散速度下降等。為此必須嚴(yán)格控制熔體溫度至一個(gè)適當(dāng)值。在其他條件相同的情況下,熔體的等溫充模和不等溫充模對(duì)氣泡形成的數(shù)量有很大的影響。不等溫充模所形成的泡孔數(shù)量比等溫充模要少。在實(shí)際成型過(guò)程中,常采用加熱模具并用溫控的辦法來(lái)控制氣泡大小及其分布。
溫度對(duì)微孔塑料發(fā)泡成型及固化定型到頭重要。氣泡長(zhǎng)大和成型控制直接影響到微孔塑料的性能。注射采用改變溫度來(lái)控制成核及氣泡長(zhǎng)大,這對(duì)于成型定型十分有利。成型過(guò)程中必須有效地抑制泡孔的合并,以保證泡孔密度,防止氣體過(guò)分損失,進(jìn)而確保微孔塑料獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu),得到性能優(yōu)越的微孔塑料。
(3)注射時(shí)間和注射速度 為了獲得泡孔大小和分布均勻的聘孔塑料制品,塑料熔體就以高速充模,使熔體全部進(jìn)入型腔后再同時(shí)開(kāi)始發(fā)泡膨脹,一般充模時(shí)間在1s以內(nèi)。注射速度即塑料熔體壓注入型腔的速度,注射速度對(duì)發(fā)泡制品的泡孔分布、發(fā)泡倍數(shù)及表面質(zhì)量都有較大影響。為提高注射速度,一方面應(yīng)提高注射壓力,另一方面應(yīng)減少熔體流入型腔所遇到的各種壓力損耗。而噴嘴的結(jié)構(gòu),流道和型腔的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)等都是影響流動(dòng)阻力的重要因素。