成型加工注意事项
1. 使用前的干燥
2.成型条件的设定成型中断,终止与更换树脂.
3.再生料的使用
4.成型条件对成品的影响-----温度,压力,速度及水分含量.
5.料管,螺杆与喷嘴要求
1.使用前的干燥
PPS树脂本身吸湿性相当低,因其内部的填充物,如玻璃纤维,碳酸钙等无机填充物,在空气中长期置放,可能会吸收水份,导致成型加工时喷嘴溢流或成品表面有流纹,降低融合线强度,故PPS仍需要干燥.
PPS树脂热风干燥其条件建议温度为120~140℃,干燥时间:3~5小时;若采用除湿干燥机,建议条件为本145℃烘烤2小时,机台露点设定为-40℃以下.
2.成型条件的设定
PPS树脂的加工温度一般在300~330℃,若树脂在料管中温度超过370℃,容易导致物性降低或分解等问题.
PPS基于化学结构不同可分为架桥型(如Ryton PPS),部分架桥型(如Tonen PPS),及直链型(如Fortron PPS)等三大类,而直链型PPS之流动性略优于架桥型,因此设定温度可略低于架桥型PPS其它条件亦需略做调整.
白色直链型PPS,其色泽对光线对光线照射相当敏感,易转变为深色,故在加工直链型PPS,需避免长期暴露于日光、荧光灯、水银灯下;同时射出螺杆应采用低剪切力设定,以避免原料遇热而变色.添加PTFE之润滑级PPS加工温度勿超过320℃以避免PTFE熔融流动造成表面有流纹.
模具温度对成品的物理性有极大的影响,尽量使模具温度大于130℃,以维持产品物性.
基于各厂原料配方流动性有所不同,其设定参考成型加工条件略有差异,列举常用等级PPS参考成型加工条件如下:
Ryton-R4 | Pps-hz1 | Fortron-1140A6 | Tonen-GB8411 | |
料温后段 | 315~330℃ | 260~280℃ | 290℃ | |
料温中段 | 315~343℃ | 290~310℃ | 310℃ | |
料温前段 | 315~343℃ | 300~320℃ | 320℃ | |
喷嘴 | 315~330℃ | 290~300℃ | 315℃ | |
模具温度 | 130~145℃ | 100~140℃ | 130~150℃ | |
射出压力 | 350~850㎏/c㎡ | 60~80Mpa | ﹥400㎏/c㎡ | |
射出速度 | 中速~高速 | 中速 | 中速~高速 | |
背压 | 2㎏/c㎡ | 2㎏/c㎡ | 2~4㎏/c㎡ | |
螺杆转速 | 100rpm | 80rpm | 50~100rpm | |
螺杆松退 | 3~6mm | 5~8mm | 3~6mm |
3. 成型中断、终止与更换树脂
PPS具有极佳的热稳定性,但仍不得在高温状态下停留过久,成型温度如高于370℃有可能导致PPS裂解而损坏螺杆,因此勿使PPS在料管高温下停留15分钟以上.
清洗料管可先以聚碳酸脂(PC最好是玻纤增强级),或为低熔融指数(MI=0.5)之高密度聚乙烯(HDPE)冲洗料管,此时需维持原始料管温度,待确定料管中无残留PPS后再以HDPE或PC清洗,并逐步降低料管温度.
4.再生料使用
同规格等级PPS之水口料可粉碎再使用,然而回收比例过高,可能会因回收料的玻纤绞断造成机械性质及耐热降低.
添加回收料可能使色泽加深.例如Fortron白色PPS会有偏黄现象,Ryton PPS原咖啡色,其次白色 PPS回收料在储存时受避免强光照射,以避免变色.
一般等级PPS如Fortron、Tonen型回收料添加量建议为避免25%以下,而Ryton PPS则可提高到35%以下.
水口料可粉碎时所产生的粉末,最好用筛网过滤,使回收料颗粒大小与新料接近,因粉末会造成成型时下料不顺畅,粉末结块造成下料口架桥无法下料,或粉末提前熔化形成焦化等现象.
5.射出压力
为提高PPS塑料均匀排列,射出压力应用较大之压力,同时成型温度应尽量提高;而提高射出压力有多项优点产生,诸如成型品表面光泽度完整少空洞、低翘曲及低收缩性.
6、射出速度
射出速度与产品表面光泽度、收缩翘曲及成品内应力有关,高射速不致使熔融料有过冷现象导致外观有流痕,可提高产品光泽度及结合线强度;然而低射速可以减少产品内应力,降低翘曲率,同时可避免在排气不良区域产生烧焦现象,一般PPS塑料建议射出速度在中速到高速范围,配合高射出压力加工.
螺杆转速
成型时的螺杆转速一般为100rpm,而高循环成型时虽可采用200rpm以上,但此时树脂因高剪切力易发热,必须将料管温度设定较低些,其次也可能玻纤断裂降低物性.
成型周期及背压
通常大件品成型时,周期较长,在料管内树脂的滞留时间也随着增长,因而对树脂有较大的影响,通常对大件的制品,料管应采用较低的温度,而小件的制品的重量每次变动不一,加上较低背压对于得到品质稳定的成型品有所助益.
7、加工设备的建议
PPS之射出加工可采用往复式螺杆射出机台,机台合模力的吨数为总投影面积(包括成品及流道之总面积)每平方英寸乘以便2.5~4.0,以避免成品有毛边产生.螺杆的长径比(L/D)一般在案16~20:1范围,而压缩比为2.5:1,而射出量为可射出容积的50%左右较好,螺杆缓冲距离为3~6mm.PPS增强规格的玻纤含量一般在40%以上,而玻纤的硬度为Mohs硬度5~7较一般钢材4为高,故加工增强级PPS较易磨损螺杆、料管及模具.因此需采用高硬度、耐磨损、耐腐蚀的钢材,一般射出螺杆建议采用高硬度冶金粉末合金钢,而料管则建议用鈷基合金。 使用开放型喷嘴足可以成型,但为了防止喷嘴流涎,喷嘴温度需低于料管的温度或使用封闭式喷嘴、弹簧喷嘴,而喷嘴的加热器则以单独控制为好,对于成型加工更为方便.喷嘴前端的口部用2°~3°的倒锥直径为3~Φ6为宜.
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以上建议仅供参考,在生产中可根据具体情况加以调整.