第六章 压制成型讲解
2.热固性塑料
(1)注射等成型工艺会产生大量的浇注系统废料 (流道赘物),对于热固性塑料而言,是不可再利 用的。
(2)注射制品的收缩率一般较大,而压制制品的 收缩率一般很小S压制< S传递< S注射。
(3)压制可以生产“布基”增强的制品。
(4)压制成型的设备投入等费用较低。
七、模压用原材料
(1)树脂体系:包括树脂、稀释剂和交联剂、引 发剂和固化剂、阻聚剂等。 (2)增强材料:骨架,赋予模压料良好的力学性 能,防止微裂纹的扩展。 (3)填料:降低成本,改善工艺和物理性能、外 观及赋予特殊性能; (4)脱模剂:改善脱模性能 (5)增稠剂、着色剂等等
热固性塑料模压:型腔中的热固性塑料在热的作 用下,先由固体变为熔体,在压力下熔体流满型腔而 取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,树脂 的分子量增大、固化程度随之提高,模压料的粘度逐 渐增加以至变为固体,最后脱模成为制品。
热塑性塑料模压:过程与热固性塑料基本相同, 但没有交联反应,熔体充满型腔后,模具冷却使熔体 变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。因此, 模具需交替加热与冷却,周期长,不经济。只用于模 塑较大平面的或流动性差的塑料制品。
第二节 压制前准备
装料量的计算 脱模剂的涂刷 预热 预压
一、装料量的计算
目的:保证制品几何尺寸的精确;防止物料不 足;防止物料损失过多而造成废品和材料的浪费。
原则:准确的装料量应等于该模体制品的体积 乘以密度,再附加3%-5%的挥发物、毛刺等损耗, 经过几次试压后,确定出理想的装料量。
1.不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂的用量远远超过其他热固性树脂。
俗称聚酯,是由不饱和二元酸或酸酐混以定量的 饱和二元酸或酸酐在高温下与饱和二元酸或二元酚经 缩聚而制得的线性聚酯树脂。其大分子结构中存在不 饱和乙烯基双键,可与活泼的烯类单体交联形成体型 结构的热固性树脂。
特点:成型工艺特性好,而且价格低廉、可室温 固化、固化时无低分子物放出、可在较低的温度和压 力下成型。
2.酚醛树脂
以酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂。是合 成树脂中最早发现并最先工业化的品种。
特点:耐热性好、电绝缘性优良、耐腐蚀、原料来 源充足、价格低廉等特点。
酚醛树脂在一定温度下,即可成为不溶不熔状态。 这一变化过程包括三个阶段。
第一阶段(A阶):线型结构,称为可溶性酚 醛树脂,它在加热条件下可熔融,并可溶解于丙 酮、醇及碱水溶液中。
氨基树脂是由含有氨基或酚胺基的单体(如脲、 三聚氰胺、苯胺等)与醛类(主要是甲醛)经缩聚反 应而生成的线性聚合物,在加入固化剂后才形成体型 结构的热固性树脂。
4.稀释剂
稀释剂:降低树脂粘度,增加树脂的浸润能力,改 进树脂的工艺性能;同时,由于稀释剂的加入,降低 了树脂粘度,可多加些填料,降低成本。某些稀释剂 尚可参与化学反应,从而对制品性能有某种影响。
(4)可以成型形状较为复杂的制品; (5)废料损耗相对较小;对于热塑性塑料,浇注系 统可以在利用。
压缩模塑有存在的意义吗?
六、压缩模塑存在的原因(优点)
1.热塑性塑料
(1)投影面积大的制品 (2)大分子定向(制品翘曲)
如:大面积平板制品
(3)流动性特别差的塑料原料的成型
如:特种工程塑料(PEEK,PES, PEEKK)高填充的塑料制品(磁性塑料)
凡能同时起到稀释作用及与树脂起化学反应的稀 释剂称为活性稀释剂。
仅对树脂起稀释作用的称为非活性稀释剂,一般 有丙酮、酒精等。
5.增稠剂
或增粘剂,指能使树脂粘度增加且不粘手,满 足模压工艺要求,又相对稳定的物质。
有机增稠剂(有机酸类化合物及其有机盐类化 合物)
无机增稠剂(碱金属的氧化物和氢氧化物)
用量一般不大。常用的有氧化镁、氢氧化镁、 氧化钙、氢氧化钙等。
第六章 压制成型
主要内容
概述 压制前准备 设 备 压缩模塑工艺过程 压制成型过程的控制因素
第一节 概述
一、压缩模塑的过程
1907年,Leo H. Baekeland博士发现一种酚和 一种醛在一定温度和压力下反应,形成一种合成 树脂。度下的模具型腔中,然后闭模加压而使 其成型并固化的作业。
树脂体系
树脂:主要为热固性树脂(85%-90%,不饱和 聚酯、酚醛树脂、环氧树脂)
模压成型方法对树脂体系的基本要求:
对增强材料和填料要有良好的浸润性能,树脂 要有适当的粘度、良好的流动性;
树脂的固化温度低,在固化过程中挥发物要 少,工艺性好、并能满足模压制品特定的性能 要求等;
特殊性能的要求,如耐腐、耐热等; 一般具有较快的固化速度;
第二阶段(B阶):可凝酚醛树脂,部分地溶 解于丙酮及醇,同时有溶胀现象,A阶酚醛树脂在 热或长期存放条件下可转变为B阶酚醛树脂。
第三阶段(C阶):不溶不熔,具有一定的机械 强度及电绝缘性,不溶于有机溶剂,对酸碱水溶 液和有机溶剂有一定的稳定性。
3.环氧树脂和氨基树脂
在大分子主链上大多含有醚键的,同时在其两端 含有环氧基团的聚合物总成为环氧树脂。是由双酚A 或多元醇、多元酚、多元酸、多胺与环氧氯丙烷经缩 聚反应而成。环氧树脂在未固化前是线性热塑性树脂。 分子链中有很多活性基团,在固化剂的作用下能交联 为网状体型结构。
二、压缩模塑的过程
原料准备(原料配制、预压、预热、计量等) 放气(热固性) 模压(加热、加压、熔化、成型) 固化( + 冷却定型)
三、压缩模塑的缺点
(1)塑化作用不强,成型过程中无物 料补充,须对原料进行予塑化,计量要 求准确、压缩比要小。 (2)间歇操作,生产效率低,难以连 续化、自动化。 (3)生产周期长。 (4)成型产品的形状、尺寸等受到一 定的限制。
四、压缩模塑的变形和发展
压制
传递模塑是1926年由 L.E.Shaw发明的,如 下图所示。
五、注射成型的优点:
(1)生产效率高。如,大屏幕电视机外壳注塑成型 仅需要1min,而对于小型制品则一模可以同时成型 数百个制品;
(2)劳动强度相对较低; (3)制品无需修整或仅需少量修整,如可以消除飞 边,自动切除浇注系统等;