文档介绍:聚碳酸酯注塑工艺设计
一:聚碳酸酯介绍:
:聚碳酸酯化学性能:
聚碳酸酯(Polycarbonate)常见缩写PC是一个无色透明无定性热塑性材料。其名称起源于其内部CO3基团。
化学名:2,2'-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯
其特征:
1、聚碳酸酯耐酸,耐油。
2、聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱。
:聚碳酸酯物理性能:
密度:- g/cm 线膨胀率:×10 cm/cm°C 热变形温度:130°C 。
聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在一般使用温度内全部有良好机械性能。同性能靠近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,需要添加阻剂才能符合UL94 V-0级。不过聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可经过本体聚合方法生产大型器件。伴随聚碳酸酯生产规模日益扩大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间价格差异在日益缩小。
不耐强酸,不耐强碱聚碳酸酯耐磨性差。部分用于易磨损用途聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
:聚碳酸酯生产:
聚碳酸酯是日常常见一个材料。因为其无色透明和优异抗冲击性,日常常见应用有光碟,眼镜片,水瓶,防弹玻璃,护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。
聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳采取材料一个,它原料是石油,经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物,再经塑料厂加工就成了成品,从实用角度,其散热性能也比ABS塑料很好,热量分散比较均匀。当和稀土玻璃比较聚碳酸酯纤维如同轻量级和高度不易碎。聚碳酸酯纤维多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。
聚碳酸酯工业化合成关键是界面光气化路线,以双酚a为原料,使用光气、氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂,此法工艺成熟,产品质量较高,易于规模化和连续化生产,经济性好等,长久占据着聚碳酸酯生产主导地位。但因为该法使用原料光气剧毒,所以多年来各大企业纷纷研究非光气法生产路线。1993年非光气法工艺研究成功,并由ge塑料日本企业实现了工业化生产。关键以双酚a和碳酸二苯酯为原料,该工艺是一个符合环境要求“绿色工艺”,已成为以后聚碳酸酯合成工艺发展方向,估计未来在聚碳酸酯生产中将逐步占据主导地位。
二:工艺特征
PC分子结构现有柔性又有刚性无定性聚合物。所以,含有很多优良工程性质。分子链简单、规整。但因为苯环存在,即使它是结晶聚合物,但极难结晶,所以聚碳酸酯为无定形聚合物。
链节较长,苯环使键段运动较为困难,所以聚碳酸酯玻璃化温度较高为149℃,熔融温度在220-230℃之间,分解温度为330℃。熔体黏度高。提升温度,熔体 黏度则会下降,对温度比较敏感。熔融黏度随相对分子量提升而显著增加。二者关系见表1。
表1 聚碳酸酯熔融黏度和相对分子量关系
平均相对分子量
熔融黏度/Pa*s
平均相对分子量
熔融黏度/Pa*s
25000
27000
30000
580
940
1450
33000
40000
3000
7200
聚碳酸酯有显著吸湿倾向,熔体黏度又高,只要有微量水分全部会使制品产生银纹等缺点,冲击强度则会大大下降。水分还能促进其其降解。相对分子质量伴随加热温度提升,加热时间延长而下降。
聚碳酸酯黏度范围,从低黏度、中黏度到高黏度、超高黏度全部能够注射成型。-,也可用玻璃纤维增强改性。聚碳酸酯相对分子量用熔体支书间接表示。
聚碳酸酯经反复注射,熔体指数改变极大,会变小,不会出现显著热降解,不过性能会变差。见表2。
表2 聚碳酸酯经加热和数次注射后熔体指数改变
条件
熔体指数/g(10min)
热作用后260℃,25min
反复注射10次
聚碳酸酯成型收缩率较小,%-%之间。
三:成型设备
因为聚碳酸酯熔体温度很高,熔体黏度较大,所以较聚苯乙烯等热塑料需要更多质量用于树脂塑化,所以对于成型高于200大型制件,最好采取螺杆式注射机为佳。这是因为螺杆式注射机塑化量大,注射压力损失小,温度均匀,制品取向和内应力大大减小等优点。
螺杆
通常螺杆为单头全螺纹,等距渐变式、带止逆环压缩型螺杆。
螺杆长径比15-20,压缩比2-3。
喷嘴
加工聚碳酸酯能够选择喷嘴有一般敞口延伸式和针阀自锁式喷嘴嘴。不过多选择一般敞口延伸式,因为PC熔体黏度高、流动性差,通常不会产生“流涎”现象。敞口式喷嘴特点是:结构简单,制造维修方便,能增加注射射程,注射压力损失小,即能适应薄壁短步骤,也能满足薄壁步骤制品加工。
在选定喷嘴同时,也对应决定喷孔