注射成型加工工藝
發(fā)布時(shí)間:2015-11-26 丨 閱讀次數(shù):4947
T流變性能 Rheology
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由于 SBS與SEBS 彈體中間的軟質(zhì)段分子結(jié)構(gòu)不同，其相對(duì)剪切率的粘度特性( Viscosity/Shear Rate) 也有顯著的差異.
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但 SBS與SEBS彈體的熔膠粘度 (Melt Viscosity) 非常容易被炮筒內(nèi)剪切率 (Shear Rate)影響，反而對(duì)炮筒內(nèi)的溫度不太敏感.
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SBS彈體無需依賴高剪切率來達(dá)至塑性流動(dòng)力, SEBS彈體卻需依賴高剪切率來達(dá)至塑性流動(dòng)力.
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快速注射與高壓縮比螺桿 (High Compression Ratio Screw) 更適合于SEBS 的加工.
原料穩(wěn)定性 Stability (SEBS)
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SEBS彈體軟質(zhì)段分子飽和, 不會(huì)被氧化, 高溫或高剪切率加工不影響穩(wěn)定性.
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一般加工溫度在 200 – 230C 間，可用高剪切率加工.
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如果材料因高溫或高剪切率加工而降解, 熔膠粘度會(huì)因分子鏈斷裂而降低
原料穩(wěn)定性 Stability (SBS)
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SBS軟質(zhì)段分子段有不飽和鍵，容易被氧化，高溫或高剪切率加工產(chǎn)生材料降解(Degradation) 可能性高 .
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避免材料降解，加工溫度須保持 150 – 200C， 熔膠不宜停留在炮筒內(nèi)太久.
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如果材料降解，副產(chǎn)品無毒亦無腐蝕性，會(huì)有凝膠出現(xiàn).
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若加工溫度超過200C， 熔膠粘度會(huì)上升 (SBS 分子可能有架橋現(xiàn)象)，因而降低生產(chǎn)率.
螺桿設(shè)計(jì) Screw Design
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典型SBS 和 SEBS 往復(fù)螺桿型注射機(jī)都備有 2:1 至 3:1壓縮比的螺桿，螺桿頭斜角為 60度.
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一般用來注射 PVC, PE, PP, PS, 和工程塑料的傳統(tǒng)螺桿都適合于SBS 和 SEBS 的注射.
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具兩段排氣的螺桿有利于排除一些SBS 或 SEBS 粒子的表面濕氣
主流道 Sprues
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一般可采用帶 3C 出模角的標(biāo)準(zhǔn)主流道設(shè)計(jì).
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拉針(Puller)須根據(jù)不同軟硬度的材料來設(shè)計(jì).
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軟性SBS及SEBS材料不可用“Z”型拉針.
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倒扣指 (Undercut“fingers”), 反向錐形冷井 (Reverse taper cold wells), 和狹槽棒拉針(slot bar puller) 皆是典型設(shè)計(jì).
充料口 Gate
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普通類的水口都可用于SBS 或 SEBS 的注射.
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充料口厚度一般是部件厚度的 15% 至 25%.
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水平長(zhǎng)度 (Land Length)應(yīng)越短越好.
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扇形 (Fan Gate)或邊緣閘 (Edge Gate)效果最好
收縮率 Shrinkage
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有如一般塑料注射, SBS/SEBS模具設(shè)計(jì)必須考慮材料的收縮特性.
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SBS或SEBS材料的收縮率依配方而別，在0.005 to 0.020 inches/inch (i.e. 0.5 – 2%) 范圍內(nèi)。熔膠流進(jìn)模具反向的收縮率會(huì)較高.
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一般而言，SBS的收縮率要小一些，而SEBS 的收縮率則會(huì)略大.
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密度較高 (填充過的材料) 的材料收縮率較密度低的材料收縮率要小一些.
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一些加工條件如模溫，熔膠溫度，注速與產(chǎn)品厚度會(huì)影響產(chǎn)品收縮率
炮筒溫度 Cylinder Temperatures
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進(jìn)料區(qū)溫度應(yīng)該在 65-90C范圍內(nèi).
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SBS－用140-180C炮筒溫度，可以 20-30C (分段) 由進(jìn)料區(qū)逐漸提升到射嘴區(qū).
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SEBS－ 一般炮筒溫度 200-245C (透明料用 180-190C ). 大件產(chǎn)品最高可達(dá)至 265C.
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高溫加工可以快速填模，減低分子定位，提高產(chǎn)品物性，但冷卻時(shí)間延長(zhǎng)而增加注射周期.
注射速度 Injection Rate
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SBS與SEBS材料 (尤其是 SEBS 材料 )的熔膠粘度(Melt Viscosity)與剪切率(Shear Rate)系系相關(guān). 注射SBS材料通常使用中等的注射速度. 但注射SEBS材料就必須使用較高的注射速度, 以避免熔膠在填模時(shí)半途“凍結(jié)”(Freeze-Off).
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模具若有足夠的排氣系統(tǒng)(Venting)，即使用高速注射也不必?fù)?dān)心會(huì)有困氣(Air Entrapment)現(xiàn)象.
模溫 Mould Temperature
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SBS彈體- 最適當(dāng)模溫 10-40C.
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SEBS彈體- 最適當(dāng)模溫 35-65C.
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較高模溫可促進(jìn)溶膠在模內(nèi)的流動(dòng)，低壓注射亦能填模, 有更完美的產(chǎn)品表面，也能減低分子定向 (Molecular Orientation). 使產(chǎn)品有更優(yōu)良的物性.
炮筒的清理 Purging SBS
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具有良好的熱穩(wěn)定性，沒有必要在每次原料中斷后都要清理炮筒.
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SEBS彈體的熱穩(wěn)定性非常好，加工溫度下即使停放兩小時(shí),在炮筒里的材料都不會(huì)降解.
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SBS彈體 - 可以 PS來清理炮筒.
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SEBS彈體 - 可以 HDPE 或 PP來清理炮筒.
原料的預(yù)烘 Pre-Heating
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在一般儲(chǔ)藏情況下SBS彈體與SEBS 彈體都不會(huì)吸收空氣中的濕氣,所以原料沒有必要預(yù)烘.
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如果產(chǎn)品外觀是決定性的,原料可放在熱式料斗以50°C 烘2至4小時(shí).
著色 Colouring
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大部分 SBS 彈體與SEBS彈體膠粒是透明或乳白天然色, 很容易上色. 可以用色母(色種)以干式攪勻或在生產(chǎn)流程中注入.
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需特別留意色種的底料 (Carrier Resin /Base Resin).
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SBS - 以PS 或 EVA為底的色種較適當(dāng).
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SEBS - 以PE 或 PP為底的色種較適當(dāng)，EVA為底的色種熱穩(wěn)定性較差.
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不可采用以 PVC為底的色種.
