一、吸塑技术之片材的成型特性
用于成型加工的无论单层或多层复合片材,都必须具备以下性能:
一、塑性记忆,即当拉伸软化的片材时,既有紧缩反抗拉力的倾向,又有尽可能均匀拉伸的倾向。这一特性可以使己经成型的制品如果重新加热到原来的成型温度,它会回复到原来平片形状。这特性对成型过程的拉伸有着重要影响。
二、热拉伸,即片材在加热时均可以拉伸,这一特性对于产品的形状和质量有很大影响。有些可以拉伸15%~20%,而有些甚至可以拉伸至500%~600%。
三、热强度,即加热软化的片材只要稍受压力,就会在模具上形成清晰的轮廓。反之,如果需要太大的压力才能成型,而真空吸塑成型所提供倾压力差有限,对某些细微的花纹就很难显示出来。
四、成型温度,即成型片材需具备适宜一定的加工温度范围。既在其受热软化温度,容易成型,又与其熔融温度有一定距离,成型温度范围较宽;不能只在较小的某一特定温度范围内成型,温度偏高或偏低时,成型容易撕裂、熔塌等现象。
为了更加深入了解吸塑成型用片材的特性,我们将从以下几个方面去分析。
一、热塑性塑料化学组成和结构
热塑性塑料是由分子链长度达到10-3mm的大分子(聚合物)组成的。这些大分子可以是线性的,比如说HDPE,也可以是支化的,如LDPE。大分子完全无序排列,我们称之为无定形热塑性塑料。均匀结构的大分子,比如线型聚乙烯或聚甲醛,能形成部分的规则排列,大分子按一定规则部分结晶,我们称之为部分结晶热塑性塑料。
无定形和部分结晶热塑性塑料的区别,无定形热塑性塑料由于其不对称结构或大侧基,是不结晶的,在不进行改性和着色的情况下均是透明的。无定形热塑性塑料的使用温度应低于其玻璃化转变温度爪。部分结晶塑料含有分子链规则排列的区域,称之为结晶区。因为结晶作用,部分结晶的热塑性塑料通常是不透明的,并且透明度会随着结晶度的增加而减小。部分结晶热塑性塑料的使用温度在几和熔点Tm之间。
如果HDPE的片材被加热到晶体熔点以上,晶体将会熔融,片材将会全部变成无定形,进而透明起来。在冷却过程中,晶体会再次形成。对于许多部分结晶的热塑性塑料而言,结晶作用可以通过将成型的片材和模塑制品快速冷却而得到抑制,最终得到透明的制品(如PET瓶,透明的PET片材和透明的无规聚丙烯片材)。
无定形热塑性塑料部分结晶热塑性塑料聚氯乙烯(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 )聚丙烯(PP ) 聚碳酸醋(PC )聚酞胺(PA6/PA66/Pall/PA12 ) 聚苯醚(PPE )聚甲醛(POM ) 纤维素衍生物(CA、CAB、CP )线型聚酷(PET、PBT ) 无定形聚酞胺(PA6一3一T )聚苯硫醚(PPS ) 聚矾(PUS ) 聚醚矾(PES )