塑料制品紧缩原因及部分改性及注塑优化筹划

影响塑料制品尺寸稳定的缘故原由非常繁芜（塑料品种、成型条件、模具构造等），因此，结合产生紧缩问题的各种事理，制订科学的方案，才能提高加工质量和产品附加值。
大家都知道，结晶性塑料更随意马虎紧缩，以是本文紧张先容结晶性塑料。

一、紧缩的分类

（1）冷热紧缩：塑料熔体从料筒进入到成型模具中，温度迅速低落引起热胀冷缩，这部分紧缩为冷热紧缩。
塑料的冷热紧缩量与材料的膨胀系数和加工中温差变革幅度有关。
冷热紧缩量打算公式如下：

（2）结晶紧缩：对付结晶性塑料而言，由于结晶相变而引起的紧缩最大，比冷热紧缩大得多，一样平常可占全体紧缩率的90% 以上。
结晶性树脂在制品从熔融状态冷却固化时，随着大分子的结晶化，比体积减小而引起紧缩。
制品的结晶度越高，结晶引起的紧缩就越大。
另一方面，结晶度高的材料制品密实度（非密度）增大，其线膨胀系数减小，后紧缩率降落。

（3）取向紧缩：在塑料成型过程中，流动方向年夜将产生剪切应力，迫使分子链取向；注射速率越高，则分子取向浸染越强。
这种流动方向上强行的拉伸取向，在冷却时被冻结下来，但同时大分子又有重新规复卷曲的趋势，因而在取向方向上要产生紧缩。
这种由于分子取向逐步消逝所引起的紧缩与内部应力大小有关，应力越大则取向紧缩就越大。

塑料的取向紧缩造成在物料流动方向与垂直方向的紧缩率之差；取向程度越高，紧缩率之差越大；一样平常流动方向的紧缩率要大于垂直方向的紧缩率。

（4）负紧缩：指制品在脱模后因模具型腔压力溘然消逝而产生的体积膨胀。
塑料种类、成型温度、注射压力、保压压力和模腔压力等均会不同程度的影响负紧缩的大小。

（5）后紧缩：紧张是制品脱模后由于内应力的松弛浸染及结晶的逐渐完善而引起的二次紧缩。

相同树脂分子量越大，紧缩率越小。
其流动性好者成型紧缩率小。

结晶性塑料（PP、PA、PET等）成型紧缩率大于无定形塑料（PC、ABS、PVC等）。

二、抑制紧缩率的方案

1、注射成型工艺

（1）模具温度：模具温度过低，会造成冷却加快，易使冷却不屈均而引起紧缩上的较大差异。
模具温度不断升高，冷却速率变慢，结晶更趋于完善，成型紧缩率也会变大。
选择一个适宜的模具温度很主要，由此流动方向与垂直于流动方向的紧缩率的差值最小，翘曲也更不易发生。

（2）喷嘴温度：喷嘴温度升高，成型紧缩率有低落趋势，但两个方向上紧缩率的差值却在不断增大，上升趋势比较明显，即喷嘴温度越高，制品越易发生翘曲变形。

（3）注射速率：注射速率快，剪切加剧，紧缩也随着增大。
但加快注射速率，充模韶光变短，补料韶光更长，制品会更密实，不易发生翘曲。

（4）保压压力：高压虽然能使制品整体紧缩变小，但流动方向和垂直方向紧缩率之差相差过大，导致翘曲变形，这是由于熔体在高压下冷凝会在制品中产生较大的内应力和大分子取向。
以是过高保压压力并不会改进制品翘曲，反而加剧。

（5）保压韶光：延长保压韶光有利于减少熔体向浇口倒流，增强补缩浸染，使制品越密实，成型紧缩率越小 。
但在浇口冻结往后再延长保压韶光，只会延长成型周期，起不到补缩浸染。

结论：快速充模，适当降落喷嘴温度和模具温度，避免过高的保压压力和过长的保压韶光，皆可减小制品的翘曲，提高制品的质量。

2、添加改性助剂

（1）弹性体改性

弹性体（POE）阻碍树脂结晶并不是影响成型紧缩率的紧张缘故原由，共混体系中的分散相尺寸和形态才是降落成型紧缩率的紧张影响成分。
分散相形态越繁芜，尺寸分布越宽，对付降落成型紧缩率越有效。

（2）结晶抑制剂

以PA6为例，加氯化钙可以大幅降落结晶度，其事理是与聚酰胺发生络合反应，发生缠结，阻碍PA6分子链的规整排列。
虽然加入氯化钙可以大幅降落PA6的结晶度，但树脂的流动性大幅降落，力学性能也大幅低落，还可能涌现欠注、鼓包等注塑工艺毛病。

（3）添补

矿物填料作为物理成核剂能提高结晶速率、抑制大球晶形成的同时减小再次结晶，从而有效降落成型紧缩率。
但添加量过大，力学性能低落明显。

（4）树脂共混

得当的复合体系可以有效降落成型紧缩率 ，如PP/PE，PE添加量为60%（w）时，高分子熔体冷却时球晶相互滋扰的程度达到最大，即球晶分割与细化的程度达到极限，从而导致成型紧缩率达到极小值。

（5）新型高效抗紧缩配方

浸染事理：

902是有机成核剂，成核剂会加快结晶速率，增加结晶度，从而成型紧缩率变大。
但加入成核剂可让树脂在更高温度下结晶，因结晶紧缩腾出的空间仍能借助保压浸染注射更多的熔体（这一点很主要），熔体的补缩浸染提高。
制品脱模后的结晶度趋于完善，也便是提前定形，后紧缩会更小。
902还可以使熔体流动方向和垂直方向紧缩率之差更小，即耐翘曲变形能力更优。

R-5009是多功能改性剂，比表面历年夜、表面吸附性强、分散性好，会霸占聚合物分子链的空隙，防止紧缩变形。
单加成核剂效果有限，0.2%902复配0.3%R-5009是一个成熟运用的抗紧缩方案，加工性能好，物性影响小。

3、其他方案

（1）从塑件构造入手

一样平常情形下，成熟的产品订单客户一样平常不让改变塑件构造和模具构造，在这根本上把物性和尺寸精度做到靠近或超越客户目前用的改性料才有机会抢到订单。
对付新项目，有先发上风，设计优化得当的构造也能更好的抗翘曲变形，例如厚壁制件比薄壁制件紧缩大、塑件上带嵌件比不带嵌件紧缩率小（嵌件的材质选择也有讲究，需选择和塑胶热膨胀系数靠近的嵌件）、内孔紧缩率大，形状紧缩率小等等...

（2）从模具构造入手

浇口尺寸大，紧缩率减小、阔别浇口比近浇口的紧缩率小等等...

结束语

结晶性塑料制品抗翘曲变形是一门主要的工艺，影响紧缩的成分极其繁芜，不单单只靠工艺或者助剂就能办理，只有理解发生翘曲的缘故原由，多管齐下，才能更好的对症下药，提高产品加工精度。

备注：配方实际效果必须考虑各种成分，比如设备、生产工艺、配方其他组分等，本文内容只作参考，终极以生产实际为准！

文章来源：废塑料新不雅观察