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結晶塑料與非結晶塑料的區別

瀏覽數量:74     作者:本站編輯     發布時間: 2016-03-09      來源:本站

一、什么是結晶性塑料?
 
 
結晶性塑料有明顯的熔點,固體時分子呈規則排列。規則排列區域稱為晶區,無序排列區域稱為非晶區,晶區所占的百分比稱為結晶度,通常結晶度在80%以上的聚合物稱為結晶性塑料。常見的結晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。
 
二、結晶對塑料性能的影響
 
1)力學性能
結晶使塑料變脆(耐沖擊強度下降),韌性較強,延展性較差。
 
2) 光學性能
結晶使塑料不透明,由于晶區與非晶區的界面會發生光散射。減小球晶尺寸到一定程式度,不僅進步了塑料的強度(減小了晶間缺陷)而且進步了透明度,(當球晶尺寸小于光波長時不會產生散射)。
 
3)熱性能
結晶性塑料在溫度升高時不出現高彈態,溫度升高至熔融溫度TM時,呈現粘流態。因此結晶性塑料的使用溫度從Tg (玻璃化溫度)進步到TM(熔融溫度)。
 
4)耐溶劑性,滲透性等得到進步,由于結晶分排列更加緊密。
 
三、影響結晶的因素有哪些?
 
1)高分子鏈結構,對稱性好、無支鏈或支鏈很少或側基體積小的、大分子間作用力大的高分子輕易相互靠緊,輕易發生結晶。
 
2)溫度,高分子從無序的卷團移動到正在生長的晶體的表面,模溫較高時進步了高分子的活動性從而加快了結晶。
 
3)壓力,在冷卻過程中假如有外力作用,也能促進聚合物的結晶,故生產中可調高射出壓力和保壓壓力來控制結晶性塑料的結晶度。
 
4)形核劑,由于低溫有利于快速形核,但卻減慢了晶粒的成長,因此為了消除這一矛盾,在成型材料中加進形核劑,這樣使得塑料能在高模溫下快速結晶。常見的形核劑有滑石粉等。
 
四、結晶性塑料對注塑機、擠出機和模具有什么要求
 
1)結晶性塑料熔解時需要較多的能量來摧毀晶格,所以由固體轉化為熔融的熔體時需要輸進較多的熱量,所以注塑機、擠出機的塑化能力要大,最大注射量、產量也要相應進步。
 
2)結晶性塑料熔點范圍窄,為防止射咀溫度降低時膠料結晶堵塞射咀,射咀孔徑應適當加大,并加裝能單獨控制射咀溫度的發熱圈。
 
3)由于注塑模具溫度對結晶度有重要影響,所以注塑模具水路應盡可能多,保證成型時模具溫度均勻。
 
4)結晶性在結晶過程中發生較大的體積收縮,引起較大的成型收縮率,因此在模具設計中要認真考慮其成型收縮率。對于PE管材的擠出,要充分考慮物料的收縮率。
 
5)由于各向異性明顯,內應力大,在模具設計中要留意澆口的位置和大小,加強筋和位置與大小,否則輕易發生翹曲變形,而后要靠成型工藝往改善是相當困難的。
 
6)結晶度與塑件壁厚有關,壁厚冷卻慢結晶度高,收縮大,易發生縮孔、氣孔,因此模具設計中要留意控制塑件壁厚的控制。
 
五、結晶性塑料的成型工藝
 
1)冷卻時開釋出的熱量大,要充分冷卻,高模溫成型時留意冷卻時間的控制。
 
2)熔態與固態時的比重差大,成型收縮大,易發生縮孔、氣孔,要留意保壓壓力的設定
 
3)模溫低時,冷卻快,結晶度低,收縮小,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關,塑件壁厚大時冷卻慢結晶度高,收縮大,物性好,所以結晶性塑料應按要求必須控制模溫。
 
4)各向異性明顯,內應力大,脫模后未結晶折分子有繼續結晶化的傾向,處于能量不平衡狀態,易發生變形、翹曲,應適當進步料溫順模具溫度,中等的注射壓力和注射速度。
 
在市場上, 塑料種類很多,但是做塑料的人一般只知道分為工程塑料和日用塑料兩類。實質上,塑料有結晶塑料和非結晶塑料之分。
 
結晶塑料:尼龍、丙烯、乙烯、聚甲醛等等;
 
非結晶塑料:聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等等。
 
為什么說,分為上面這兩類呢?因分子結構不同。
 
(1)結晶塑料表面是滑性,不能涂刷,不能鍍鉻,難以裝飾表面,目前裝涂的顏色不能持久,輕易脫落。如包裝袋噴涂、印刷、著色,一般采取通過電子大電流錐毛,才能印刷顏色,但是也不能持久,且粘合劑比較難找。
 
(2)非結晶塑料表面能吸收其他分子,如:油墨、鍍鉻、噴涂之類所以一般產品外殼、表殼、電視機殼等都采用非結晶塑料,輕易裝飾,不易脫落等。
 
但以上兩類塑料盡對不能混合一起,如混合一起那就會報廢,表面產生起泡、起水銀紋,嚴重的起皮,故而兩種類型塑料,應留意混和,否則后果很大,所以特別對廢塑料來說:要鑒別哪一種是什么料都要分別挑開才能使用,但同類塑料混一點沒有什么大的影響,如丙烯乙烯混一些影響不大。如ABS和透苯混和后也沒有什么影響。
 
常見小問題:
1、PET原料為結晶塑料,為什么可以做出透明片材?
答:PET通常是結晶型塑料,可用快速冷卻的工藝條件使之成為無定型(非晶區)的透明狀態。因此,PET片材三輥的冷卻是生產線的關鍵環節。
 
2、PVC原料是結晶塑料嗎?
結晶塑料主要是按照原料的結晶率來判斷,一般結晶率超過80%的我們稱為結晶型塑料,普通的PVC原料達不到這樣的標準,但低溫聚合法也可以得到結晶型PVC原料。由于普通PVC加工中多添加各種助劑,其不透明并不能說明它是結晶型塑料。
 
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