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厦门博拉工贸有限公司
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阅读：5742发布时间：2010-1-15
| K料的性能与注塑加工 | |||||||||||||||||||||||||||
| 摘要： K料是苯乙烯—丁二烯共聚物，属无定型聚合物，透明度高、光泽性好、耐冲击，加工性能良好，可以在通用的注塑机上加工成型，但在高温下容易降解，会影响制品的力学性能和表面质量，在设备选用、模具设计、工艺参数选用、制品缺陷解决中，要考虑这点。实践证明，通过合理的注塑工艺，K料可以加工出外观平滑、光泽、透明度高的制品。本文介绍了K料的性能和注塑加工工艺，实际生产中设备的选用、产品造型及模具设计的注意事项，以及常见缺陷的解决方法。 关键词：K料 注塑 性能 螺杆 模具 K料又称K—树脂，是苯乙烯—丁二烯共聚物（SB），具有良好的透明性、光泽性、和耐冲击性，且价格介于PS与PC之间，因此，广泛用于制造不易破碎的透明产品，如：杯子、盖子、瓶、合页式盒子、衣架、食品和医药用的包装用品等等。 K料由苯乙烯与丁二烯共聚而成，聚苯乙烯具有高透明度，良好的加工性能，缺点是质脆，而丁二烯可聚合成橡胶，具有弹性耐冲击，二者共聚，改善了聚苯乙烯的缺点，得到综合性能良好的聚合物。K料是无定形聚合物，流动性较好，且加工出来的制品，外观平滑、光泽、透明度高。适用于注塑、中空吹塑、挤出等加工方法，可以在大部分普通设备上加工，不需改动设备和模具。 一， K料的性能 1、物理性能 透明、无味、无毒、密度为1.01。比PS、AS低（PS：1.05 AS:1.08） 耐冲击性能比PS、 AS高。 2、热性能 由于K料是无定形聚合物，所以其熔点不明显，热变形温度77℃，当温度高于177℃时，聚合物的流动性增加，但高于260℃后，其流动性开始不稳定，过高的机筒温度，或在中等的温度下停留时间过长，聚合物会降解，导致制品的外观和性能变差，如透明度下降、变色、变脆等。 3、光性能 K料是无定型聚合物，对光的干扰程度比稠密的结晶聚合物小，因此，浊度很小（1-3%），透明性（89-91%）*，为了提高透明度，必须提高模具表面的光洁度和选择*的加工条件。 4、耐化学性 K料的耐化学性能较差，有机化合物，如醇、酮、酯、和芳香族类化合物会使K料软化甚至溶解，油和稀释到一定程度的酸和碱会侵蚀聚合物，但侵蚀的速度和严重程度取决于制品的设计和储存条件。因此，应测试实际产品与K料的相容性。 5、耐应力开裂性 以K料制成的容器，特别是掺混有PS料的K料，其接触应力引起应力开裂，影响接触应力的因素有加工残余应力、制品形状、负载、储存条件等。因此，要测试实际产品与容器的相容性。 6、加工性能 1） 吸湿少，加工前不需干燥。 2） 加工温度较宽，一般在160--260℃之间，流动性好，容易加工。 3） 不结晶，收缩率低，不易变形、翘曲等。 4） 二次加工 a、印刷性能：多数牌号的K料可直接印刷，对较难印刷的可采用电晕放电处理、等离子处理或火焰处理后再印刷。 b、粘合：可以采用溶剂粘合，例如：甲苯、醋酸乙酯、二氯甲烷；也可以用超声波焊接。 二、成型设备与模具 1、 注塑机的选用 1） 锁模力 K料的熔体流动指数为8克/10 min左右，与PP、PS相近，因此，在计算锁模力时，选择材料流动特性系数可与PP、PS相同。 2） 注射量 由于K料在高于260℃时，受热时间长会热降解，影响制品的透明度甚至变色，而热降解取决于胶料在机筒内停留时间的长短。因此，根据制品的重量来选择合适的注射量，不宜选用注射量超出过多的注塑机，以免胶料在机筒内停留时间过长而影响产品的质量。 3） 螺杆 K料的加工性能良好，可选择普通型螺杆，如果制品的透明度要求特别高，则可以选用塑化、均化性能较高的螺杆，如设有副螺纹或分流环的螺杆。 4） 射嘴 采用开放式射嘴，射嘴的孔径可以大些。 2、 产品造型与模具设计 1） 产品造型 K料是无定型聚合物，不会结晶，因此，收缩率较小，而实际收缩率取决于产品设计和加工参数，厚的截面收缩率大于薄的截面，沿流动方向的收缩率大于垂直方向。此外，大部分注塑制品的翘曲现象是由于相邻截面的收缩率不同而引起。所以，在产品造型设计时，要综合考虑这些因素。在允许的前提下，制品壁厚尽可能取大些，各处壁厚尽可能均匀，不要相差太大。这样有利于注塑加工，并能得到良好的制品质量。 2） 脱模斜度与顶出系统 K料制品的表面较光滑，容易粘附在高度抛光的模具上，特别是深模的模芯。因此，在模具设计时脱模斜度应取较大值，一般大于3°，由于K料制品的粘模性，生产过程会出现脱模困难，故模具设计时，尽量使顶出力均匀分布在整个制品上，对于几何形状规则或大面积平整的制品，如杯、瓶、盒子等，采用脱模板或脱模环。对于形状不规则的制品，尽可能采用直径较大的顶针或采用数量较多的顶针，以增加有效顶出面积。 3） 流道 K料的注塑加工，可采用各种冷流道和热流道，流道设计时，必须避免死角位，流道截面可取较大值，热流道的加热器必须安装能控制的温度控制器，以免胶料因滞留、剪切过量、温度失控而引起的降解，影响制品的质量。 4） 浇口 K料的模具可以采用所有类型的浇口，浇口的设计应注意如下几点： a、浇口的尺寸在制品外观允许的前提下尽量取大些，浇口太小，在高速注射时，胶料会因剪切过量而降解，影响制品的质量。对于厚度大于1.2mm的制品,浇口尺寸应为厚度的3/4,对于薄壁或特别小的制品,浇口尺寸也不能小于0.7mm。 b、浇口应设置在制品上机械强度要求不严格的部位，因为浇口附近的胶料zui后注入模具，模具该处也比较热，冷却比较慢，所以制品的浇口附近部位的温度较高，因收缩不同而存在内应力，导致制品的机械性能较差。 c、浇口应设置在尽可能均匀地向模腔注料的部位，以免注射成型时，缺料或飞边现象。 d、浇口的位置应设置在从zui大容量（或厚度）向小容量（或厚度）注料入模腔的部位，否则会因熔料在浇口附近提前冷却，出现缺料或表面波纹等现象。 e、浇口应设置在避免产生熔合纹的位置，或者尽可能使熔合纹出现在不受力或不明显的部位。 5） 排气 K料对热降解比较敏感，模具必须具有良好的排气性能，否则，熔料充模时，会包裹空气，压缩生热致使胶料升温而降解甚至焦化，影响制品的外观和熔合处的机械强度。排气孔和排气槽的开设应按实际需要而又不影响制品的外观，一般排气孔的直径为0.5-0.8mm,排气槽的厚度0.03-0.06mm,宽度3-6mm。 三、成型工艺 1、 原材料的准备 因为K料吸湿小，所以，一般不需要干燥。但如果原料开放式储放在温度高、湿度大的环境下较长时间，则需干燥，干燥温度为60℃，时间1小时左右。注意，干燥温度不能太高，时间不能太长，要有充足的风量，否则会引起局部温度过高而降解，即使不致降解，也会使材料表面软化，结成团状，影响下料。 2、 成型温度 K料的加工温度较宽，一般来说，机筒温度在150-250℃之间,在保证顺利充模和制品质量的前提下， 机筒温度尽量不要太高，以免引起熔料在机筒内降解。 3、注射压力 注射压力影响充模效果和制品质量，注射压力过高会有溢料、粘模现象，过低会出现缺料或制品表面出现波纹。注射压力还会影响制品的尺寸精度，根据实际情况选择*值。 4、 注射速度 K料对注射速度较敏感，注射速度的选择视制品的形状而定，薄壁制品选用较高的注射速度，而厚壁制品则选用较低的注射速度，注射速度高，充模容易，熔接处的强度增加，但对于小浇口会出现较明显的螺旋纹和熔合纹，同时可能会因剪切生热大而降解，适当降低注射速度可以解决这个问题。 5、螺杆转速 螺杆转速影响熔胶速度和塑化效果，对于K料，螺杆转速可采用中速。 6、背压 背压影响胶料在塑化过程的混合程度和排气性能，为了消除气泡和使熔体充分混合，可适当提高背压，但背压的增加会增加剪切力，使熔料的温度升高，应避免降解现象。所以，在保证制品质量的前提下尽量采用较低的背压。 7、模具温度 K料的加工可以采用较宽的模具温度，但是，当模具温度低于10℃或高于66 ℃时，制品的透明度下 降。模具温度在20-50℃时，制品的透明度。较高的模具温度，可得到较平滑、光泽的制品，而 较低的模具温度则可以增强抗冲击性和缩短成型周期，提高生产效率。模具的浇口附近应加强冷却， 以使模具温度均匀。 8、成型周期 成型周期取决于制品的形状、壁厚、模具温度、熔料温度，对于薄壁制品，注射时间、保压时间、冷却时间可以较短，成型周期也较短。对于厚制品，模具温度较高，则注射时间、保压时间、冷却时间均需较长。 9、制品后处理 K料的收缩率较小，一般不需后处理，对于较厚的制品，取出后可放入水中冷却，避免空洞现象。 10、机筒滞留时间 机筒温度在260℃或以上时，胶料在机筒内停留时间不宜过长（20分钟），否则会降解，影响正常生产，长时间停机，将机筒温度降低至170℃以下。 11、再生料的使用 K料的再生料可以反复使用，但破碎时，应采用锐利的刀片，连续破碎时间不要太长，避免温度高，再生料降解而影响制品的质量。再生料的使用比例一般不要超过30%。 四、常见缺陷及解决方法
五、结论 综上所述，塑料的注塑加工，首先要了解材料的性能，根据其特点进行产品及其模具的设计，选择适当的机器设备，生产中选用*的工艺参数，出现问题，要从多方面去分析，找出主要原因，及时解决问题。这样才能生产出品质优良的制品，提高产品质量、合格率和生产效率。 参考文献： 1 许健南主编. 塑料材料 . 北京:中国轻工业出版社,1999.1 作者简介：郭建平，男，工程师，1985年毕业于华南理工大学高分子材料加工机械专业，多年从事塑料机械与塑料加工的技术和管理工作。 |
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