以下是PVC透明颗粒在注塑成型中几个关键方面的表现:
一、优点与特性
优异的透明度:这是PVC透明料非常核心的优点。通过调配的稳定剂、润滑剂和加工助剂,可以去掉杂质和晶点,达到接近玻璃的透光率。
良好的机械性能:硬质PVC具有不错的刚性、硬度和抗冲击性,制成的制品坚固耐用。
耐化学腐蚀性:对大多数无机酸、碱和盐类具有良好的抗腐蚀性,适用于多种化学环境。
易于着色:可以轻松配制成各种鲜艳、纯净的颜色,且颜色稳定性好。
成本相对较低:相比于PMMA(亚克力)、PC(聚碳酸酯)等透明工程塑料,PVC的成本优势明显。
二、主要挑战与难点(表现不佳的常见问题)
这是理解PVC注塑表现的关键,其难点主要源于PVC本身的热敏感性和熔体特性。
热稳定性差(非常致命的弱点)
表现:PVC在160°C以上开始分解,释放出HCl气体,导致材料降解。黄变、变黑、焦烧是非常典型的症状。一旦开始分解,会迅速恶化。
原因:PVC分子链中的不稳定氯原子在高温和剪切作用下容易脱除。
对策:须使用有效、复合型的热稳定剂,并严格控制料筒温度。
熔体粘度高,流动性差
表现:需要较高的注射压力和速度才能充满模腔,容易导致制品内应力大、变形或表面出现流痕、熔接痕。
原因:PVC树脂本身熔融后粘度较高。
对策:使用合适的润滑剂(外润滑和内润滑平衡)来改善流动性;优化模具浇口设计;采用较高的料温(在稳定前提下)来降低粘度。
腐蚀性强
表现:分解产生的HCl气体会严重腐蚀普通碳钢制造的料筒、螺杆和模具。
对策:须使用抗腐蚀材料,如双合金螺杆、氮化钢螺杆,以及镀铬或抗腐蚀钢材质的料筒和模具。这是使用PVC的硬性要求。
收缩率较大且各向异性
表现:制品容易产生翘曲、变形。
对策:需要准确的模具设计和保压压力/时间的控制。
三、关键工艺参数控制
为了获得良好表现,须严格控制以下参数:
干燥:通常不需要像PA/ABS那样严格干燥,但如果颗粒含水或存放不当,建议80°C下烘干1-2小时,以防水解。
料筒温度:低温是关键。通常采用分段式低温设置。
后段(进料区):140 - 150°C
中段:160 - 170°C
前段(射嘴):170 - 180°C
不能高于190°C,否则非常易分解。具体温度需根据牌号和机台调整。
模具温度:40 - 60°C。较低的模温有利于快速冷却,避免热分解,但模温过低可能导致表面光泽度差和应力集中。需找到平衡点。
注射压力与速度:采用中高速、中高压注射,以确保充模完整,但要避免因剪切过热而分解。
背压:保持较低水平(通常低于0.5MPa),以减少剪切热和避免空气被卷入熔体。
螺杆转速:低速到中速,避免摩擦生热过度。
成型周期:不宜过长,特别是开模后的冷却时间要足够,以确保产品顺利顶出且不因余热而变形。
四、设备与模具的特殊要求
注塑机:
螺杆:长径比(L/D)不宜过大(通常为18-20:1),压缩比适中(2.5-3.0:1)。须使用抗腐蚀螺杆和料筒。
喷嘴:应采用自锁式喷嘴,避免流涎。
加热系统:温控精度要高,响应要快,便于精细控制。
模具:
流道与浇口:流道应光滑、短粗,以减少阻力。浇口尺寸可稍大,避免过早凝固。避免使用针点浇口,以防剪切过热。
排气:良好的排气设计非常重要,以排出模腔内可能产生的微量气体,避免烧焦。
材质:抗腐蚀模具钢。
五、典型应用领域
正因为其优缺点鲜明,PVC透明料常用于:
包装行业:透明包装盒、托盘、瓶盖垫片。
文具礼品:透明文件夹、名片盒、装饰品。
日用品:透明雨衣、浴帘、充气玩具、鞋底/鞋面。
建筑五金:透明门窗密封条、装饰条。
