结晶性塑料与无定形塑料的差别是什么(结晶性塑料与无定形塑料的差别在哪)
导语:结晶性塑料与无定形塑料的差别
结晶性塑料与无定形塑料的差别
1.结晶塑料:温度波动范围小,在熔体和固相之间有明显的转变温度,即熔融温度Tm。冷却结晶时需带走较多热量,可有较高的脱模温度,以较高的模具温度来获取合适的结晶度。为控制制品质量,模具温度应较高。较大的收缩率,需要足够高的保压压力来改善缩水。制品的性能取决于结晶温度的高低。
2. 无定形材料:加工温度范围较宽,加热和冷却期间粘度逐渐变化。冷却期间需带走的热量较少。用低脱模温度防止制品变形,因成本关系用较低的模具温度成型。对于精密制品,用较高的模具温度来减少内应力。较小的收缩率,且受保压时间和压力影响很小。制品的性能取决于冷却时内应力的大小。
3.结晶塑料收缩率比较大,无定形塑料收缩率比较小。结晶塑料有熔点。无定形塑料没有熔点,只有粘流温度。无定形塑料模温高有助于应力的释放,压力不要太高,减少内应力。
4.结晶料加工温度已经超过熔点了,再通过加工温度提高流动性意义不大,主要提高注塑速度和压力、提高模温来处理。在测熔指的过程中,不到熔点,塑料是不流动的。
无定形材料随着温度的升高,熔指上升。
结晶性塑料很容易堵射嘴和断水口。不是因为加纤,而是因为结晶。
结晶性塑料注塑需要高模温,中等的压力和速度。收缩率较大,易翘曲变形,保压需要做好,冷却时间需要长一些。
5.结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。
6.结晶对塑料性能的影响
(1)力学性能
结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),延展性较差。
(2)光学性能
结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。
(3)热性能
结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg(玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。
(4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。
7.影响结晶的因素有哪些?
(1)高分子链结构,对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。
(2)温度,高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面,模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。
(3)压力,在冷却过程中如果有外力作用,也能促进聚合物的结晶,故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。
(4)成核剂,由于低温有利于快速成核,但却减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在成型材料中加入成核剂,这样使得塑料能在高模温下快速结晶。
8.结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求?
(1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。
(2)结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。
(3)由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模具水路应尽可能多,保证成型时模具温度均匀。
(4)结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收缩率,因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率。
(5)由于各向异性显著,内应力大,在模具设计中要注意浇口的位置和大小,加强筋和位置与大小,否则容易发生翘曲变形,而后要靠成型工艺去改善是相当困难的。
(6)结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,易发生缩孔、气孔,因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制。
9.结晶性塑料的成型工艺
(1)冷却时释放出的热量大,要充分冷却,高模温成型时注意冷却时间的控制。
(2)熔态与固态时的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔,要注意保压压力的设定。
(3)模温低时,冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,塑件壁厚大时冷却慢结晶度高,收缩大,物性好,所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。
(4)各向异性显著,内应力大,脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲,应适当提高料温和模具温度,中等的注射压力和注射速度。
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