Formowanie wtryskowe jest procesem wykorzystywanym do produkcji produkcja części z tworzyw sztucznych. W tym celu należy użyć materiału, który może się stopić i zostać wtryśnięty do formy.

Istnieje wiele różnych rodzajów materiałów, które mogą być używane w usługi formowania wtryskowegoale niektóre z nich są bardziej popularne niż inne. W tym artykule klasyfikujemy i wyjaśniamy materiały z tworzyw sztucznych z różnych perspektyw, abyś mógł uzyskać kompleksowe zrozumienie materiałów z tworzyw sztucznych.

Powszechnie stosowane tworzywa sztuczne do formowania wtryskowego

Tworzywa sztuczne powszechnie stosowane do produkcja form wtryskowych: ABS, PP, PET, PMMA, PE, PVC, PC, PS itp. Charakterystyka każdego tworzywa sztucznego jest inna, a proces formowania wtryskowego jest również inny.

Musimy wybrać różne tworzywa sztuczne zgodnie z charakterystyką produktu, wykorzystaniem środowiska i innymi aspektami wymagań.

Oto sześć najważniejszych materiałów stosowanych w branży: Polipropylen (PP) Akrylonitryl-butadien-styren (ABS) Poliamid (Nylon) Polietylen o wysokiej gęstości (HDPE) Poliwęglan (PC) Mieszanka ABS + PC (stosowana głównie w obudowach urządzeń elektronicznych).

Klasyfikacja właściwości fizyczne i chemiczne żywic

Najbardziej podstawowe właściwości fizykochemiczne tworzyw sztucznych zależą od rodzaju żywicy. Żywice można sklasyfikować jako naturalne i wytworzone przez człowieka, znane również jako żywice syntetyczne.

Wszystkie żywice są polimerami, a te polimery mają unikalną wewnętrzną strukturę molekularną i zewnętrzną strukturę molekularną.

Wewnętrzna struktura polimeru określa najbardziej podstawowe właściwości fizykochemiczne polimeru. Zewnętrzna struktura polimeru determinuje właściwości przetwórcze oraz właściwości fizyczne i mechaniczne polimeru.

Klasyfikacja formy strukturalnej żywicy

Polimery można sklasyfikować jako amorficzne (bezpostaciowe), półkrystaliczne i krystaliczne zgodnie z formą strukturalną między łańcuchami po zestaleniu. Istnieją więc również amorficzne i krystaliczne tworzywa sztuczne.

Krystaliczne tworzywa sztuczne mają proces zarodkowania do generowania ziaren podczas krzepnięcia, tworząc określony stan ciała. Na przykład PE, PP, PE, POM itp. są krystaliczne.

Amorficzne tworzywa sztuczne podczas krzepnięcia nie mają jądra, a proces wzrostu ziaren polega jedynie na "zamrożeniu" wolnego łańcucha makrocząsteczkowego, takiego jak PS, PVC, PMMA, PC itp.

Klasyfikacja odbicia żywicy od ciepła

Zgodnie z odbiciem jego tworzywa sztucznego na ciepło, można podzielić na termoplastyczne i termoutwardzalne tworzywa sztuczne dwie kategorie: termoplastyczne tworzywo sztuczne charakteryzuje się tym, że po podgrzaniu można je zmiękczyć, schładzając z powrotem do postaci stałej.

Ten odwracalny proces może być powtarzany wielokrotnie. Na przykład PS, PVC, PE, PP, POM itp.; podczas gdy tworzywa termoutwardzalne charakteryzują się zdolnością do przekształcania się w stopiony plastik w określonej temperaturze.

Jeśli jednak nadal będziesz podnosić temperaturę, wydłużenie czasu ogrzewania wewnętrznego polimeru spowoduje sieciowanie i zestalenie. Nie można już używać metody ogrzewania, aby zmiękczyć go do pierwotnego stanu, nie można powtórzyć przetwarzania. Takie jak żywice epoksydowe, furanowe, aminowe, fenolowe itp.

Klasyfikacja właściwości użytkowych różnych tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne dzieli się zazwyczaj na trzy rodzaje: tworzywa ogólnego przeznaczenia, tworzywa konstrukcyjne i tworzywa specjalne.

(1) Tworzywa sztuczne ogólnego przeznaczenia
Ogólnie odnosi się do tworzyw sztucznych o dużej produkcji, szerokim zastosowaniu, dobrym formowaniu i niskiej cenie. Istnieje pięć głównych odmian tworzyw sztucznych ogólnego przeznaczenia, a mianowicie polietylen (PE), polipropylen (PP), polichlorek winylu (PTFE), polistyren (PS) i ABS, z których są tworzywami termoplastycznymi.

(2) Tworzywa konstrukcyjne
Ogólnie odnosi się do zdolności do wytrzymywania pewnych sił zewnętrznych, z dobrymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na wysokie i niskie temperatury, dobrą stabilnością wymiarową, może być stosowany jako struktura inżynieryjna tworzyw sztucznych, takich jak poliamid, polisulfon itp.

W inżynierii tworzywa sztuczne dzielą się na dwie kategorie:

A: Tworzywa sztuczne dla inżynierii ogólnej
Tworzywa konstrukcyjne obejmują poliamid, poliacetal, poliwęglan, modyfikowany eter polifenylenowy, termoplastyczny poliester, polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej, polimer metylopentenowy, kopolimer alkoholu winylowego itp.

B: Specjalne tworzywa konstrukcyjne
Specjalne tworzywa konstrukcyjne są usieciowane, a nie usieciowane. Usieciowane to poliamina-bis-maleimid, polytriazyna, usieciowany poliimid, żaroodporny palec epoksydowy itp. Nieusieciowane: polisulfon, polieterosulfon, polisiarczek fenylenu, poliimid, polieteroeteroketon (PEEK) itp.

(3) Specjalne tworzywa sztuczne
Ogólnie odnosi się do specjalnej funkcji, może być stosowany w lotnictwie, przemyśle lotniczym i innych specjalnych zastosowaniach tworzyw sztucznych. Takie jak fluoroplasty i silikony mają wyjątkową odporność na wysokie temperatury, samosmarowanie i inne specjalne funkcje, wzmocnione tworzywa sztuczne i pianki o wysokiej wytrzymałości, wysokim buforowaniu i innych specjalnych właściwościach, te tworzywa sztuczne należą do kategorii specjalnych tworzyw sztucznych.

A. Mocne tworzywa sztuczne:
Wzmocnione surowce z tworzyw sztucznych w kształcie można podzielić na ziarniste (takie jak tworzywo sztuczne wzmocnione wapniem), włókniste (takie jak włókno szklane lub tworzywo sztuczne wzmocnione tkaniną szklaną), płatki (takie jak tworzywo sztuczne wzmocnione miką) trzy.

Zgodnie z materiałem można podzielić na tworzywa sztuczne wzmocnione tkaniną (takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione szmatą lub azbestem), nieorganiczne tworzywa sztuczne wypełnione minerałami (takie jak tworzywa sztuczne wypełnione kwarcem lub miką), tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem (takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym) trzy.

B. Pianka:
Pianki można podzielić na sztywne, półsztywne i miękkie.

Twarda pianka nie jest elastyczna, twardość przy ściskaniu jest bardzo duża, tylko osiągnięcie pewnej wartości naprężenia powoduje odkształcenie, a odprężenie nie może zostać przywrócone do pierwotnego stanu.

Miękka pianka jest elastyczna, twardość na ściskanie jest bardzo mała, łatwo się odkształca, odprężenie można przywrócić do stanu pierwotnego, odkształcenie resztkowe jest niewielkie.

Elastyczność i inne właściwości pianki półsztywnej znajdują się pomiędzy pianką sztywną a miękką.

Jakie są popularne tworzywa sztuczne?

(1) Poliolefina
Poliolefina to ogólna nazwa polimeru olefinowego, ogólnie odnosi się do homopolimeru i kopolimeru etylenu, propylenu, butylenu.

Główne odmiany to polietylen o niskiej gęstości (LDPE), liniowy polietylen o niskiej gęstości (LLDPE), polietylen o średniej gęstości (MDPE), polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), polietylen o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) i chlorowany polietylen (CPE).

Chlorowany polietylen (CPE); kopolimer etylenowo-propylenowy, kopolimer etylen-octan winylu (EVA); polipropylen (PP), chlorowany polipropylen (PPC), wzmocniony polipropylen (RPP) wzmocniony polipropylen (RPP) polibutylen (PB) itp.

Podstawowymi zastosowaniami polietylenu są plastikowe torby, folie, pojemniki, w tym butelki, oraz geomembrany.

(2) Chlorek (PVC)
Polichlorek winylu do formowania wtryskowego jest produktem polimeryzacji suspensyjnej, a w zależności od postaci cząstek wyróżnia się typy zwarte i rzadkie.

Zmodyfikowane odmiany polichlorku winylu to: chlorowany polichlorek winylu (CPVC), kopolimer chlorku winylu i octanu winylu, kopolimer chlorku winylu i chlorku winylu (PVDC).

Chlorek winylu - kopolimer kauczuku etylenowo-propylenowego, odporny na zimno PVC będący kopolimerem chlorku winylu i bezwodnika maleinowego.

Istnieją dwa rodzaje PVC dla produkcja form wtryskowychJednym z nich jest granulacja na mokro, czyli różne dodatki. Stabilizator, substancje pomocnicze, smary. Modyfikator udarności. Złożone stabilizatory itp. są mieszane i wytłaczane w granulki. Druga to sucha mieszanka niepelletowanego sproszkowanego PVC.

(3) Żywice na bazie styrenu
Żywice na bazie styrenu to ogólny termin określający żywice homopolimerowe i kopolimerowe styrenu. W ostatnich latach, w celu poprawy ich kruchości i niskiej odporności na temperaturę.

Zastosowanie gumy i innych mieszanek oraz metod szczepienia w celu opracowania serii zmodyfikowanych odmian. Takich jak akrylonitryl, butadien, a-metylostyren, metakrylan

Bezwodnik maleinowy i inne kopolimery binarne mogą poprawić odporność chemiczną i kruchość; kopolimery z akrylonitrylo-butadienowym ABS to bardzo dobra udarność i właściwości przetwórcze tworzyw konstrukcyjnych.

ABS nie ma jednak dobrej odporności chemicznej i nie powinien być stosowany w aplikacjach wymagających izolacji elektrycznej lub odporności na promieniowanie UV.

Obecnie tworzywa styrenowe mają gatunek ogólnego przeznaczenia, gatunek piankowy, gatunek udarnościowy oraz AS, ABS itp. AS ma gatunek ogólnego przeznaczenia AS (I) i gatunek żaroodporny AS (II).

(4) Akryle
Tworzywa akrylowe zazwyczaj obejmują polimetakrylan metylu (PMMA), powszechnie znany jako pleksi, oraz polimer włóknisty akrylonitryl. Są to polimery pochodzące z kwasu akrylowego.

PMMA dla formowanie wtryskowe Gatunek wykonany z polimeryzacji suspensyjnej, istnieje gatunek ogólnego przeznaczenia, gatunek żaroodporny i gatunek o wysokim przepływie.

(5) Żywica amidowa poli
Poli żywica amidowa, znana również jako nylon (PA), jest jedną z wczesnych odmian tworzyw konstrukcyjnych stosowanych jako włókno zwane spandexem. Oferujemy PA6, PA610, PA612, PA66, PA1010 i nylon wysokowęglowy.

PA66 i elastyczna mieszanka super wytrzymałego PA i aromatycznego poliamidu.

(6) Poliestry liniowe
W połączeniach polimerowych zawierających łańcuchy lipidowe lub eterowe, brak rozgałęzionych łańcuchów i usieciowana struktura żywicy jest zbiorczo określana jako liniowy poliester lub liniowy polieter.

Produkcja krajowa obejmuje poliwęglan typu bisfenol A (PC), modyfikowany poliwęglan, politereftalan etylenu (poliester, PET), politereftalan butylenu (PBT), polipropyleny (typu bisfenol A), poliformaldehyd (POM) itp.

PC jest amorficznym polimerem termoplastycznym, czysty PC ma dobrą ogólną wydajność, ale jest łatwy do pękania naprężeniowego, odporności na zużycie i słabej płynności, obecne zastosowanie PE, ABS, PS, PMMA i jego mieszanie w celu przezwyciężenia powyższych wad.

PET jest używany głównie jako włókno i rzadziej jako folia, podczas gdy wzmocniony włóknem szklanym (FRPET) jest najczęściej używany do formowania wtryskowego, PBT i PET są krystalicznymi termoplastycznymi liniowymi poliestrami.

Poliaryleny (bisfenol A), które są podobne do amorficznych tworzyw konstrukcyjnych PC.

Istnieją dwa rodzaje poliformaldehydu (POM), homopolimer i kopolimer, z których oba są polimerami krystalicznymi. Stabilność termiczna homopolimeru jest słabsza niż kopolimeru POM, a zakres temperatur przetwarzania jest wąski.

Ponadto istnieje również POM zawierający olej, który jest kopolimerem POM z płynnym smarem i stearynianowymi środkami powierzchniowo czynnymi. POM zawierający olej ma mały współczynnik tarcia.

Odpowiedni materiał nie jest łatwy w transporcie, dlatego do produkcji powszechnie używana jest wtryskarka z cylindrem szczelinowym.

(7) Fluoroplasty
Odmiany fluorowych tworzyw sztucznych to politetrafluoroetylen (PTFE), politetrafluoroetylen i kopolimer kwasu heksafluoroakrylowego (FEP), tetrafluoroetylen (PCTFE), polifluorek winylidenu (PVDF), polifluorek winylu (PVF) itp.

Główną różnicą między PCTFE i PTFE w strukturze molekularnej jest obecność atomów chloru, które łamią symetrię PTFE i zmniejszają układanie się łańcucha makrocząsteczkowego, czyniąc go bardziej elastycznym.

PCTFE jest bardziej wrażliwy na ciepło i łatwo ulega rozkładowi w wysokich temperaturach. Polifluorek winylidenu (PVDF) to biała, sproszkowana, krystaliczna żywica termoplastyczna.

(8) Celulozowe tworzywa sztuczne
Celulozowe tworzywa sztuczne są wytwarzane z żywic celulozowych powstających w wyniku działania naturalnej celulozy i kwasów nieorganicznych lub organicznych oraz plastyfikatorów. Celuloza jest najstarszym półsyntetycznym tworzywem termoplastycznym.

Powszechnie stosowane są azotan celulozy, octan celulozy, maślan octanu celulozy, a octan celulozy jest głównym materiałem do formowania wtryskowego.

(9) Żywice odporne na wysokie temperatury
Są to polisulfon, poliarylosulfon, polisulfon eteru fenylenowego, polisiarczek fenylenu, eter polifenylenowy, poliimid. Polimery te zawierają grupy arylenowe lub struktury heterocykliczne w głównym łańcuchu cząsteczki, dzięki czemu charakteryzują się odpornością na wysokie temperatury, promieniowanie itp.

Są one odporne na promieniowanie i mają wysoką udarność oraz stabilność wymiarową.

Polisulfon (PSF), polisulfon bisfenolu A jest liniowym polimerem termoplastycznym, który ma formalną strukturę, ale pozostaje w amorficznej formie strukturalnej. Polisulfon ma wyższą lepkość i jest bardziej zależny od temperatury niż od szybkości ścinania.

Jest to przeciwieństwo polietylenu, który jest podobny do poliwęglanu. W Usługa formowania wtryskowego tworzyw sztucznychGdy szybkość ścinania jest niska, wpływ temperatury na efekt pęcznienia nie jest znaczący.

Polisulfon eteru fenylenowego (PES), który nie zawiera grup alifatycznych w swojej strukturze molekularnej, jest lepszy pod względem odporności na ciepło i tlen. Może być używany przez długi czas w zakresie 180 ~ 200 stopni, a temperatura topnienia wynosi 50 ~ 350 stopni.

Eter polifenylenowy (PPO), PPO i wiele innych tworzyw termoplastycznych są inne; właściwości reologiczne stopu są zbliżone do właściwości płynu newtonowskiego, a lepkość nie zależy znacząco od szybkości ścinania. Do formowania wtryskowego stosuje się również modyfikowane etery polifenylenowe i chlorowane polietery.

Siarczek polifenylenu (PPS, Retten), nowy rodzaj tworzywa konstrukcyjnego o doskonałych ogólnych parametrach, jest obecnie najlepszym materiałem do produkcji czopów i łożysk.

Trudności związane z bezpośrednim przetwarzaniem muszą zatem zostać wstępnie usieciowane, aby poprawić płynność. Plastikowy materiał do formowania wtryskowego PSS jest bardzo podobny do HDPE, ale różnica polega na tym, że PSS wymaga wyższego formowania. Temperatura jest wyższa: przy 343 stopniach płynność jest równoważna płynności HDPE.

Kauczuk termoplastyczny (TPR), innymi słowy elastomer, to kolejny materiał do formowania wtryskowego. Zawiera mieszankę części plastikowych i gumy. Używany do produkcji części samochodowych, takich jak przewody i izolacja kabli, a także do innych zastosowań jako sprzęt gospodarstwa domowego.

Termoplastyczny poliuretan (TPU) TPU ma wiele różnych właściwości, takich jak elastyczność, przezroczystość i odporność. Jego cechą charakterystyczną są miękkie i twarde segmenty. Głównym zastosowaniem tego typu plastiku są etui na telefony komórkowe, a także ochraniacze na klawiaturę i obuwie.

Jakie są popularne wypełniacze?

Tworzywo sztuczne może być czystą żywicą lub mieszanką z różnymi dodatkami, żywica działa jako spoiwo. Celem dodawania dodatków do mieszaniny jest poprawa właściwości fizycznych i mechanicznych czystej żywicy, poprawa wydajności przetwarzania, poprawa słabej odporności lub oszczędność żywicy przy niskich kosztach.

Powszechnie stosowane wypełniacze do produkcja form wtryskowych materiały to wypełniacze ogólne, wypełniacze metalowe, wypełniacze organiczne, wypełniacze z krótkich włókien i wypełniacze z długich włókien.

Dodanie tych filtrów może obniżyć koszt niestandardowe formowanie wtryskowe może poprawić właściwości fizyczne i mechaniczne, właściwości chemiczne i właściwości fotoelektryczne; może poprawić wydajność przetwarzania, właściwości reologiczne, zmniejszyć lepkość, poprawić rolę dyspersji.

Ogólne wypełniacze to wapień, węglan wapnia, talk, krzemian wapnia, mika, wodorotlenek glinu, siarczan wapnia, produkty uboczne rolnictwa itp.

Wypełniacz organiczny jest głównym wypełniaczem w produktach z tworzyw sztucznych, istnieją materiały naturalne i syntetyczne, w tym drewno, mączka drzewna, kora ziarna brody, celuloza roślin bawełny itp.; materiały syntetyczne to celuloza pochodząca z recyklingu, w tym sztuczne tkaniny, włókno poliakrylonitrylowe, włókno nylonowe, włókno poliestrowe itp.

Niektóre wypełniacze dodawane do materiałów do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych muszą być traktowane modyfikatorami powierzchni, proces obróbki jest zgodny z teorią chemii międzyfazowej, teorią zwilżania powierzchni wypełniacza i polimeru w teorii interakcji kwasowo-zasadowej oraz teorią mieszania, aby nadać materiałowi doskonałe właściwości.

Obecnie powszechnie stosowane modyfikatory powierzchni to silanowy środek sprzęgający, tytanianowy środek sprzęgający, środek do obróbki silikonu itp. Te modyfikatory powierzchni mogą dodatkowo poprawić skuteczność wypełniacza.