培训体系技术培训材料——注塑成型

1、技术培训材料注塑成型提纲壹、注塑产品常见的品质缺陷、产生的原因及处理办法 缩水飞边黑点 熔接线流纹 气泡、料花缺胶 二、常见塑料的成型方法介绍 透明料的注塑成型工艺 PC、PC+ABS 料的注塑成型工艺 TPU 的注塑成型工艺 PP 料的注塑成型工艺 三、注塑机料筒的清洗壹、如何解决注塑产品存于的品质缺陷1、注塑产品存于的品质缺陷：塑料制品的成型加工过程中， 由于加工设备不壹， 成型性能各异，原料品种繁多， 加之设备的运行状态，模具的型腔结构、物料的流变性筹多种因素错综变化的影响， 使得塑料的内于及外观质量经常会出现各种各样的成型缺陷。常见的外观缺陷有： 缩水、飞边、黑点、流纹、熔接线、亮纹、

2、缺胶、气泡、料花等。2、如何解决缩水缩水产生的原因 制件于模具中冷却时，由于制件的胶厚不壹致而导致塑胶收缩不均匀而引起的凹 痕。解决缩水的原理是：于制件冷却过程中，熔胶不断补充制件收缩引起的空缺。因 此于正常情况下要保证熔胶补充的通道不受阻和足够的补充压力。于注塑工艺上的解决办法：（1 ） 注塑条件问题： 注射量不足； 提高注射压力； 增加注射时间； 增加保压压力或时间； 提高注射速度； 增加注射周期； 操作原因造成的注射周期反常。（2）温度问题： 物料太热造成过量收缩； 物料太冷造成充料压实不足； 模温太高造成模壁处物料不能很快固化； 模温太低造成充模不足； 模子有局部过热点； 改变冷却方案

3、。（3）模具问题： 增大浇口； 增大分流道； 增大主流道； 增大喷嘴孔； 改进模子排气； 平衡充模速率； 避免充模料流中断； 浇口进料安排于制品厚壁部位； 如果有可能，减少制品壁厚差异； 模子造成的注射周期反常。（4）设备问题： 增大注压机的塑化容量； 使注射周期正常；（5）冷却条件问题： 部件于模内冷却过长，避免由外往里收缩，缩短模子冷却时间； 将制件于热水中冷却。3、如何解决飞边产生飞边的原因：产品溢边往往由于模子的缺陷造成， 其他原因有： 注射力大于锁模力、 物料温度 太高、排气不足、加料过量、模子上沾有异物等。如何判断产生飞边的原因：于壹般情况下，采用短射的办法。即于注塑压力速度较低、

4、不用保压的情况下注 塑出制件 90 的样板，检查样板是否出现飞边，如果出现，则是模具没有配好或 注塑机的锁模压力不足，如果没有出现，则是由于注塑条件变化而引起的飞边， 比如：保压太大、注射速度太快等。常见的飞边产生的原因及解决飞边的办法模具问题： 型腔和型芯未闭紧； 型腔和型芯偏移； 模板不平行； 模板变形； 模子平面落入异物； 排气不足； 排气孔太大； 模具造成的注射周期反常。设备问题： 制品的投影面积超过了注压机的最大注射面积； 注压机模板安装调节不正确； 模具安装不正确； 锁模力不能保持恒定； 注压机模板不平行； 拉杆变形不均； 设备造成的注射周期反常注塑条件问题： 锁模力太低； 注射压

5、力太大； 注射时间太长； 注射全压力时间太长； 注射速率太快； 充模速率不等； 模腔内料流中断； 加料量控制太大； 操作条件造成的注射周期反常。温度问题： 料筒温度太高； 喷嘴温度太高； 模温太高。设备问题： 增大注压机的塑化容量； 使注射周期正常；冷却条件问题： 部件于模内冷却过长，避免由外往里收缩，缩短模子冷却时间； 将制件于热水中冷却。如何解决飞边和缩水的矛盾 降低注射速度，降低注射压力，同时增大保压压力和时间。 如果这时出现缺胶现象，则需要提高成型温度。 如果只是局部缩水而增压引起的飞边， 则要检查缩水部位周围的胶位是否太 薄，造成薄的地方容易冷却，而熔胶未能补充到缩水的部位。4、黑点

6、产生的原因及解决办法1）料管温度设定太高使熔料过热分解，则应检查料筒的温度控制器是否失控， 且适当降低料筒的温度。2）熔料于料筒中滞留导致局部过热分解，则应检查料筒、喷嘴及螺杆防止回流 阀内有无数贮料死角，且加以修理3）熔料和料筒壁磨擦过热使熔料分解，对此应调整螺杆和料筒的空隙。避免过 大剪切力，浇口过小或注射速度太快4）模具内残留的气体由于绝热压缩而引起燃烧。使熔料过热分解。对此可适当 降低注射速度且改进模具的排气口结构。5、熔接线熔接线产生的原因产品接痕通常是由于于拼缝处温度低、压力小造成。熔接线产生原因分类温度问题： 料筒温度太低； 喷嘴温度太低； 模温太低； 熔接线处模温太低； 塑料熔

7、体温度不均。注塑问题： 注射压力太低： 注射速度太慢。（3）模具问题: 拼缝处排气不良； 部件排气不良； 分流道太小； 浇口太小； 三流道进口直径太小； 喷嘴孔太小； 浇口离拼缝处太远，可增加辅助浇口； 制品壁厚太薄，造成过早固化； 型芯偏移，造成单边薄； 模子偏移，造成单边薄；制件于拼缝处太薄，加厚；充模速率不等；充模料流中断。6、流纹流纹的分类：1）蛇流纹熔体从浇口进入模腔时， 产生射流效应、 表当下制品表面上就象壹条蛇， 因此称之为蛇流纹。2）波浪纹熔体于模腔内流动不平稳， 时快时慢， 表当下制品表面上就象波浪壹样， 因此称之为流浪纹。3）放射纹壹般只出当下浇口附近，熔体进入模腔时产生喷

8、射，表当下制品表面上 为放射状，因此称之为放射纹。4）萤光纹熔体流动产生的剪切应力使制品表面产生和萤火虫身体十分相似的光 泽，因此称之为萤光纹流纹的解决办法1）蛇流纹 当浇口深度比模腔入口深度小很多，而且充模速率很高，熔体流动变成不稳定的 射流流动时，前面的射流已凝固后面的流动熔体充满模腔，这时会于制品表面出现 蛇流纹。解决措施： 改变工艺条件。采用降低注射速率的方法会逐渐消除射流效应，使熔体流动方式 扩展流动，扩展流动会使制品具有较好的表面质量；另外提高模温和熔体温度也 会消减射流效应，使熔体流动扩展流动。 改变模具浇口尺寸。当浇口深度比模腔深度略小时，射流的出口膨胀作用使后面 的熔体和前面

9、流出不远的射流前缘融合，从而使射流效应表现不明显。当浇口深 度等于或接近于模腔深度时，充模速率低，形成扩展流。 改变模具浇口角度。使模具浇口和模具动模夹角为 4o 5o ，这样当熔体从浇口流 出时，首先会受到模腔壁的阻止，可防止蛇流纹的出现。 改变模具浇口位置。将模具浇口设置于离模具模腔壁（垂直于浇口方向的）最近 的位置，当熔体从浇口流出时，首先会受到模腔壁的阻止，也可防止射流出现， 使之成为扩展流，从而避免蛇流纹的出现。2）波浪纹于熔体充模过程中，新熔体流不断从内层压出，推动前锋波滞流移动，同时前锋 波缘不断地受到拉伸，由于流动阻力使稍后的熔体压力上升又把前面刚形成的波纹 压平前进，造成滞流

10、堆积、从而形成制品表面波浪纹。特别于注射速率快、注塑压 力小或模具结构不合理的情况下，熔体流动时进时停， PP结晶时快时慢，更易造成 制品表面结晶度不壹致，形成制品表面波浪纹。解决措施： 改变工艺条件。采用高压低速注射，可保持熔体质熔体流动的稳定性，从而防止 波浪纹的出现。 提高模温。随着模温提高，熔体流动性增加，对结晶聚合物来说，较高的温度有 利于结晶的均匀性，从而减少波浪纹的出现。 改变模腔结构。模具的结构也能够造成制品表面出现波浪纹。如模具型芯的棱角 较突出，熔体流动阻力较大，会造成熔体流动不稳定，从而形成波浪纹。因此改变 模具型芯的棱角，使其缓冲过渡，保持熔体流动稳定，可防止波浪纹的出

11、现。 改变制品的厚度。制品厚度不均匀会使熔体流动阻力时大时小，造成熔体流动不 稳定，因此尽量将制品厚度设计为均匀厚度，也可防止波浪纹的出现。3）放射纹注射率过大，熔体产生喷射时，由于熔体具有弹性，当熔体从料筒中通过模具浇 口快速流向模腔时，熔体产生弹性恢复过快造成熔体破裂而产生放射纹。解决措施： 改变工艺条件。采用高压低速注射，即可使弹性熔体于相同流动长度上流动时间 增加，弹性失效程度增加，从而减少放射纹的出现。 改变模具浇口形状。增大浇口或者把浇口改为扇形，能够于熔体进入模腔之前， 先使其弹性稍有恢复，避免熔体破裂。 加长模具主浇道长度。于熔体进入模腔之前，先使其弹性失效，也可避免熔体破 设

12、备更换为延伸喷嘴。加长熔体于进行模腔之前的流动路径，使熔体弹性失效程 度增加，也可避免因熔体破裂而出现放射纹。4）萤光纹熔体于模腔内流动时，靠近凝固层的分子链壹端被固定于凝固层上，而另壹端被 邻近的分子链沿流动方向拉伸。由于靠近模腔壁的熔体流动阻力最大，流动速率 最小，而模腔中心处的流动阻力最小，流动速率最大，这样于流动方向上就形成 了速度梯度，因此于注射速率小、注塑压力大或制品厚较薄的情况下，靠近模腔 壁的熔体剪切力最强、取向度最大，高分子于流动中被拉伸表现出内应力，致使 制品表面出现萤光纹。解决措施： 改变工艺条件。采用中压中速注射，随着注射速率的增加，熔体于相同流支长度 上冷却时间减少，

13、其单位体积的熔体凝固相对变慢，制品内应力减弱，减少制品 表面荧光纹的出现。 提高模具温度。较模温可使大分子松弛加快，分子取向作用和内应力均降低，从 而减少制品表面萤光纹的出现。 改变模腔结构，增加制品厚度。制品厚度较大，熔体冷却较慢，应力松弛时间相 对延长，取向应力会减小，从而减少荧光纹。 热处理（烘箱烘烤或热水煮）。热处理使大分子运动加剧，松弛时间缩短，使解 取向作用加强，从而减少荧光纹。7、气泡、料花产生的原因： 气孔的造成是由于模腔内塑料不足，外圈塑料冷却固化，内部塑料产生收缩形成 真空。多半由于吸湿性物料未干燥好，以及物料中残留单体及其他化合物而造成的。 判断气孔造成的原因，只要观察塑

14、料制品的气泡于开模时瞬时出现仍是冷却后出 现。如果当开模时瞬时出现，多半是物料问题，如果是冷却后出现的则属于模子或 注塑条件问题影响因素： 塑料含有水分和挥发物； 料温太高或太低； 注射压力太小； 流道和浇口的尺寸太大； 塑料干燥不够，含有水分； 塑料有分解； 注射速度太快； 注射压力太小； 模具排气不良； 从加料端带入空气。8、缺胶产生的原因及解决办法：设备原因： 料斗中断料； 料斗缩颈部分或全部堵塞； 加料量不够； 加料控制系统操作不正常； 注压机塑化容量太小； 设备造成的注射周期反常。注塑条件原因：注射压力太低；于注射周期中注射压力损失太大 注射时间太短； 注射全压时间太短； 注射速率太

15、慢； 模腔内料流中断； 充模速率不等； 操作条件造成的注射周期反常。温度原因：提高料筒温度；提高喷嘴温度； 检查毫伏计、热电偶、电阻电热圈（或远红外加热装置）和加热系统； 提高模温； 检查模温控制装置。模具原因： 流道太小； 浇口太小； 喷嘴孔太小； 浇口位置不合理； 浇口数不足； 冷料穴太小； 排气不足； 模具造成的注射周期反常；物料原因：物料流动性太差。如何解决缺胶和飞边的矛盾 提高模具温度； 如果模具正常，检查注塑机的锁模压力是否异常； 如果喇叭网出缺胶，则要调整成型工艺，详见（二） ； 仍需要检查模具的镶件是否有变形翘起。二、常见的几种塑料的成型方法介绍透明料的注塑成型1、常用透明原料

16、的特性? 透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑 纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而于整个注塑过程对 原料、设备、模具、甚至产品的设计，均要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。 其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要 于较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满 模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。? 由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要于较 高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满模， 又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。

17、2、工艺方面应注意的问题? 为了减少内应力和表面质量缺陷，于注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。? 1） 注射温度于塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；? 2 ）注射压力：壹般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形；? 3）注射速度：于满足充模的情况下，壹般宜低，最好能采用慢 -快 - 慢多级注射；? 4 ）保压时间和成型周期：于满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量 短，以尽量减低熔料于机筒停留时间；? 5）螺杆转速和背压： 于满足塑化质量的前提下， 应尽量低，防止产生解降的可能；? 6 ）模具温度：制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温壹定

18、要能精确控制其 过程，有可能的话，模温宜高壹些好。? 7 ）由于为要防上表面质量恶化，壹般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得 大于203、常用透明原料的注塑工艺注塑? 除了之上的共同问题，透明塑料亦各有壹些工艺特性，现分述如下：1、PMMA 粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中 注射温度的影响大于注射压力，但注射压力提高，有利于改善产品的收缩率。注 射温度范围较宽， 熔融温度为 160 而，分解温度达 270 因此，料温调节范围宽， 工艺性较好。故改善流动性，可从注射温度着手。冲击性差，耐磨性不好，易划 花，易脆裂，故应提高模温，改善冷凝过程，去克服这些缺陷。2、P

19、C粘度大，融料温度高，流动性差，回此必须以较高温度注塑（ 270 320T 之间），相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如 PMMA 。注射压力对流动性影 响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了防止内应力产生，保压时间 要尽量短。收缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温度 而不是压力去改善流动性，且且从提高模具温度，改善模具结构和后处理去减少 开裂的可能。当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺陷，放射咀温度要单独控制， 模具温度要高，流道、浇口阻力要小。3、PET成型温度高，且料温调节范围窄（ 260 300 ），但熔化后，流动性好， 故工艺性差，且往往于射咀中要加防延流装

20、置。机械强度及性能注射后不高，必 须通过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度准确控制，是防止翘曲。变形的 重要因素，因此建议采用热流道模具。模具温度高，否则会引起表面光泽差和脱 模困难。4、透明塑料件的缺陷和解决办法? 1 、银纹：由充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力，使 树脂发生流动上取向，而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹，当其扩展 后，可能使产品出现裂纹。除了于注塑工艺和模具上注意外（见表），最好产品作退火处理。如 PC料可加热到 160 之上保3持5 分钟，再自然冷却即可。? 2 、气泡：主于树脂内的水气和其他气体排不出去，（于模具冷凝过程中）或因充 模不足

21、，冷凝表面又过快冷凝而形成 "真空泡 "。其克服方法见表。? 3 、表面光泽差：主于模具粗糙度大，另壹方面冷凝过早，使树脂不能复印模具表 面的状态，所有这些均使其表面产生微小凹凸不平，而使产品失去光泽。其克服 方法见表。? 4 、震纹：是指从直浇口为中心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过大，前端料 已于型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。其克服方法见表。? 5 、泛白、雾晕：主要由于于空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。 其克服方法见表。? 6 、白烟、黑点：主要由于塑料于机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变 质而形成的。其克服方法见表（附页

22、）聚碳酸酯塑料聚碳酸酯的英文全称为 Polycarbonate ，简称 PC。它是由二羟基苯或多羟基苯 （二元酚或多元酚）通过酚分子上的碳酸酯基聚合反应而成的壹类树脂。通用级 PC 是双酚 A（2，2双（ 4羟基苯基）丙烷）的聚合物。聚碳酸酯具有较高的冲击韧性和力学性能，能够抵抗很强的外力冲击，防弹玻 璃壹般是由聚碳酸酯做成的，因此俗称防弹胶。聚碳酸酯吸水率低，耐蠕变性好， 尺寸稳定性高。聚碳酸酯的使用温度也较宽（100，特别是13耐5 低温）性能好，很多制品于北方寒冷的气候下变脆不能使用， 而 PC因能够耐 100 的温度， 所以仍能够很方便的使用。但聚碳酸酯易产生内应力，耐环境应力开裂性差

23、，故成 型带嵌件的制品较困难。一、 PC 的工艺特性PC 是属结晶性的塑料，但因结晶条件严格，结晶倾向很小，无准确的熔点，壹 般被认为是非结晶形塑料。 PC 的玻璃化温度较高，为 149 150 ，熔融温度为 215 225 ，成型温度可依分子量的大小及成型的制品的不同而控制于 250 320 。PC 的热稳定性和力学强度随分子量的增加而提高， 熔融粘度也随分子量的增加 而明显地加大，流动性显著降低，用于注塑成型的聚碳酸酯分子量壹般为 40000 60000 。PC 的链节长，且含有苯环，分子链的刚性大，熔融粘度较聚乙烯、聚苯乙烯、 聚酰胺大得多。这对注塑充模有影响，因为流动长度随粘度的增大而

24、缩短。 PC 的流 动特性接近于牛顿流体，熔融粘度受剪切速率的影响小，而对温度的变化则十分敏 感，因此，于注塑成型时，通过提高物料的温度比增大剪切速率有效得多。 PC 料壹 般不会因射速太快而烧焦，产品中混入黄色的原因是螺杆或料筒中藏胶时间过长分 解，混入制品中形成的。PC 的主链含有苯环，因此刚性高，抗蠕变性能好，尺寸稳定性好，但于成型中 产生的内应力不易消失，所以脱模后的制品最好进行热处理。PC 的主链上因为有酯基存于，所以容易吸水分解，于高温下即使微量的水也十 分敏感，常会造成降解而放出二氧化碳等气体使树脂变色而分子量急剧下降，制品 性能变劣，所以原料于成型前必须充分干燥。二、 PC 的

25、注塑成型工艺1、预热干燥120 下干燥 2 4 小时 检查原料是否合格，可采用“对空注射”，如从注塑机射咀中流出的物料为： 均匀无色、光亮、无银丝、无气泡，即为合格。也能够采取试啤方法来检查原料是 否合格：试啤时如产品表面无料花等缺陷。2、成型温度 成型温度的选择和树脂的分子量及其分布，制品的形状、壁厚、注塑机的类型 有关。对于 2mm 以下的制品，成型温度应偏高，对于厚壁制品（ 10mm 之上），成 型温度可略低。对于光学镜片等制品，成型温度可稍高，以便获得熔融程度良好的 胶体，制得的制品面型、透光性、集焦性均较好。注塑机各段成型温度按从前到后的顺序可作如下设定：炮筒射咀： 280320炮筒

26、前部： 285320炮筒中部： 285315炮筒后部： 270300熔胶温度范围： 280 320 建议温度：3003、模具温度：80 120 ，建议壹般情况采90用4 、注塑压力： 78.4Mpa 127Mpa （最高可达 200Mpa ）5 、注塑速度：中速至快速6 、螺杆转速： 28rap/min7 、热处理：需要时，于 125 135 下4 小时内应力的检查方法： 制品浸入 CCL4 溶液，12 分钟内未见裂纹者， 应力较小。8 、收缩率： 0.7 1%热塑性聚氨酯（ TPU ）注塑成型加工何为聚氨酯？所谓的聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，它是由多异氰酸酯和多元醇反应而成， 于分子链上含有

27、许多重复的氨基甲酸酯基团（ NH COO ）。于实际合成的聚 氨酯树脂中，除了氨基甲酸酯基团外，仍有脲、缩二脲等基团。多元醇属长链分子， 末端为羟基，称为“软链段”，多异氰酸酯称为“硬链段”。软硬链段生成的聚氨 酯树脂中，氨基甲酸酯只占少数，所以称为聚氨酯未必恰当，从广义上讲，聚氨酯 乃是异氰酸的加聚物。不同类型的异氰酸酯和多羟基化合物反应后，生成各种结构的聚氨酯，从而获 得不同性质的高分子材料，如塑料、橡胶、涂料、纤维、粘合剂等。聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶于 1940 年首先于德国研制成功， 1952 后开始投入工业生产，而我 国是从 60 年代中期开始研制且投入生产的。 聚氨酯橡胶属于壹种特种橡

28、胶， 由聚醚 或聚酯和异氰酸酯反应而制得，因原料种类、反应条件及交联方法的不同而有许多 品种。从化学结构上见，有聚酯型和聚醚型，从加工方法上见，有混炼型、浇注型 和热塑型三种。合成聚氨酯橡胶，壹般先由线型聚酯或聚醚和二异氰酸酯反应，制成低分子量 的预聚体，经扩链反应，生成高分子聚合物，然后添加适当的交联剂，加热使其固 化，成为硫化橡胶，这种方法称为预聚法或二步法。也能够用壹步法将线型聚 酯或聚醚直接和二异氰酸酯、扩链剂、交联剂混合，使反应发生，生成聚氨酯橡胶。 热塑性聚氨酯橡胶（ TPU ）热塑性聚氨酯橡胶是壹种（ AB ）n 型嵌段线性聚合物， A 代表高分子量的聚酯 或聚醚（分子量为 10

29、00 6000 ），称为长链， B代表含 212 个直链碳原子二醇为 短链，AB 链段间化学结合是用二异氰酸酯。TPU 的结构和物理性质之间的关系1、链段结构TPU 分子中 A 链段使得大分子链易于旋转，赋予聚氨酯橡胶良好的弹性，使聚合物 的软化点和二级转变点下降，硬度和机械强度降低。 B 链段会束缚大分子链的旋转， 使聚合物的软化点和二级转变点上升，硬度和机械强度提高，弹性降低。调节 A 和 B 之间的摩尔比，即可制得不同机械性能的 TPU 。2、交联结构TPU 的交联结构除壹级交联外，仍必须考虑由分子间的氢键形成的二级交联。 聚氨酯的壹级交联键和羟类橡胶的硫化结构不同，它的氨基甲酸酯基、缩

30、二脲、脲 基甲酸酯基等基团规则而间隔地排列成刚性链段，故制得的橡胶具有规则的网状结 构，所以具有卓越的耐磨性能及其它的优异性能。其次，由于聚氨酯橡胶中含有很 多诸如脲基或氨基甲酸酯基这类内聚能较大的基团，所以分子链间形成的氢键具有 很高的强度，氢键形成的二级交联健对聚氨酯橡胶的性能也有重要影响。二级交联 使得聚氨酯橡胶壹方面具有热固性弹性体的特性，另壹方面这种交联又没有真正地 交联起来，是壹种虚交联，交联的情况取决于温度。随着温度的升高，这种交联逐 渐减弱以至于消失，聚合物具有壹定的流动性，能够进行热塑性加工。当温度降低 时，这种交联又逐渐恢复且再次形成。少量的填料的加入，使分子间的距离增大，

31、 分子间形成氢键的能力减弱，强度便会急剧下降。3、基团的稳定性 研究表明，聚氨酯橡胶中各基团稳定性由高到低的顺序是：酯、醚、脲、氨基 甲酸酯、缩二脲，于聚氨酯橡胶的老化过程中，首先是缩二脲和脲基甲酸酯的交联 键断裂，接着是氨基甲酸酯和脲键断裂，即主链断裂。聚氨酯橡胶的性能TPU 的弹性模量介于橡胶和塑料之间，它的最大特点是，既具有硬度，又有弹 性，这种性能是其它的橡胶和塑料所没有的。TPU 分聚酯型和聚醚型俩类，从物理性质进行比较，低硬度的橡胶以聚酯型的 性能较好，而高硬度的橡胶以聚醚型的为优。聚酯型的橡胶耐油、耐热及和金属的 粘合性较好，而耐水解、耐寒及抗菌性以聚醚型的为好。1、环境特性TP

32、U 壹般均具有较好的耐温性， 连续长期使用的温度为 80 90 ，短时间可达 到 120 左右。聚氨酯的耐低温性能也较好，聚酯型的聚氨酯的脆性温度为 -40 ， 而聚醚型的聚氨酯则达 -70 -80，但于低温下会变硬。TPU 的耐油性均比较好，但耐水性却因结构的不同而异。酯形成反应可逆性所 引起的 TPU 降解最为严重。当酯和水接触时，酸的再形成是引致分子解体的自身催 化反应的原因。聚酯型的聚氨酯于空气中和湿气接触时解体的程度比完全浸于水中 时更甚。这是因为浸于水中，形成的酸会不断地被冲走。而聚醚型的聚氨酯耐水解 性则是聚酯型聚氨酯的 3 5 倍，因醚基不会和水发生反应。 水的侵入导致聚氨酯性

33、 能下降的原因有俩个方面：壹是侵入的水和聚氨酯中的极性基团形成氢键，使聚合 物分子之间的氢键减弱，这个过程是可逆的，当干燥后物理性质又得到恢复。二是 侵入的水使聚氨酯发生水解，此过程为不可逆。聚氨酯于长时间的日光照射下会变色发暗，物理性能逐渐降低。酶菌也会导致 聚氨酯的降解，因此工业生产中使用的聚氨酯橡胶中均添加了防老剂、紫外线吸收 剂、防酶剂等。2、机械特性拉伸强度：聚氨酯橡胶的拉伸强度较高，壹般可达 2842 兆帕， TPU 居中，约为 35 兆帕。伸长率：壹般可达 400 600 ，最大为 1000% 。 弹性：聚氨酯的弹性比较高，但它的滞后损失也比较大，因此生热高。于多次弯曲 及高速滚

34、动的负荷条件下容易损坏。硬度：聚氨酯的硬度范围较其它的橡胶均宽，最低为邵氏硬度10 ，其中大多数制品具有 45 95 的硬度。硬度高于 70 度时，拉伸强度和定伸强度均高于天然橡胶，中 8090 度时，拉伸强度、定伸强度、抗撕裂强度均相当高。撕裂强度：聚氨酯的撕裂强度较高， 当试验温度升高到 100 110 时，抗撕裂强度 就和丁苯橡胶相当。耐磨性：聚氨酯的耐磨性十分优良，比天然橡胶高 9 倍，比丁苯橡胶高 13 倍， 加工要求TPU 具有塑料和橡胶的双重特性，正是这种独特的物理和化学特性，要求我们 于模具设计、注塑成型时应特别对待。模具设计：1、流道的设计： 因主流道是压力最大的地方，当注塑

35、压力解除后，主流道冷凝物因弹性膨胀而 增大阻力，导致水口粘前模，因此模具设计时应尽可能地加大主流道的脱模斜度。 而主流道的小端尺寸不能小于注塑机的射咀孔径，大端尺寸的增加需额外增加冷却 时间，延长注塑周期，因此脱模斜度的增大主要靠缩短主流道的长度来实现。壹般 情况下， 主流道小端直径约为 2.5 3.0mm ，大端直径为 6.0mm 以下，长度以不超 过 40mm 为宜。主流道末端应设置和大端直径相等或稍大的冷井，收集冷胶和扣出 水口。分流道的直径应视产品的结构及流道的长度而定， 壹般来讲，应不小于 4.0mm 。 分流道采用圆形能获得较好的冷却效果。2、浇口的设计：由于 TPU 的流动性不好

36、，为了避免胶体通过闸口时出现的喷射及分子定向导致 的横向和纵向的收缩不壹致，闸口的深度和宽度尺寸应比其它的热塑性材料的闸口 尺寸大些，而长度尺寸则要比普通的小，以利于胶体的通过。过长的闸口会导致充 胶时胶体的喷射，影响产品的外观。能引起材料过分剪切生热的针点浇口应尽量避 免使用。3、排气槽的设计： 模具的排气必须充分，防止产品烧焦，特别是于胶料充填方向发生急剧变化和 产品最后充填的部位尤其要注意排气的设置。排气槽的深度要根据 TPU 的型号加以 区分，有时排气槽的深度只有 0.01mm ，也会于排气槽处产生披锋，这和 TPU 特殊 的材料性质有着重要的关系。4、冷却系统的设计： 模具的冷却效果

37、要好。对于其它的热塑性材料来说，于注塑时只要产品表面的 冻结层有足够的强度，产品于较高的温度下就可进行顶出脱模。而对于TPU 来讲，温度较高时，分子间的氢键没有恢复形成，产品的拉伸强度较低，强行顶出脱模只 会导致产品变形，只有当产品于较低的温度下，氢键恢复充分， TPU 具有足够的强 度下才能脱模，这就要求模具的冷却效果要好。5、收缩率的确定：TPU 的收缩率随所使用的 TPU 牌号、 制品的厚度和结构、 注塑时的温度和压力 的不同而存于着较大的变化， 其范围于 0.1% 2.0% 之间。于进行模具设计时， 不但 要参考原料的收缩率的数据，仍要根据制品的结构、厚度估计注塑时需要用到的注 塑温度

38、、压力进行适当的修正。对于局部胶位较厚的制品，注塑时需要的压力较大， 成型后的制品的收缩率较小，需要减小 TPU 的收缩率。而对于胶位比较均匀的、厚 的制品，则要适当地增加收缩率的值。注塑加工1、原料的干燥因为水分的侵入能使 TPU 发生降解，当 TPU 的含水率超过 0.2% 时，不但影响 产品外观，而且机械性能明显变坏，注塑出的产品弹性差，强度低。因此于注塑前 应于 80 110 的温度下干燥23小时。2、料筒的清洗注塑机料筒的清理要干净，极少的其它原料的混入均会导致产品的机械强度的 降低。用ABS、PMMA 、PE清洗过的料筒最好于注塑前用 TPU 水口料再清洗壹次， 用 TPU 水口料

39、清除料筒中的残余物料。3、加工温度的控制TPU 的加工温度对产品的最终尺寸、外观及变形具有至关重要的影响。温度要 视所使用的 TPU 的牌号、模具设计的具体情况而定，总的趋势是，要想获得小的缩 水率，需要提高加工温度；而要获得大的缩水率需要降低加工温度。即使是于 TPU 的正常加工温度范围内，原料于料筒中停留的时间过长也会导致 TPU 的热降解，于 注塑前应射空料筒中的残余物料。射咀温度的控制也相当重要，正常情况下应比料 筒的前端温度高 5 左右。4、注塑速度和压力的控制 较低的注塑速度和较长时间的保压会增强分子定向，虽然可能获得较小的产品 尺寸，但产品变形较大，且且横向和纵向收缩差异大。大的

40、保压压力仍会导致胶体 于模内过压缩，当产品脱模后尺寸比模腔的尺寸仍要大的现象。5、熔胶速度和背压的控制TPU 材料对剪切比较敏感，熔胶速度和背压过高产生的剪切热过大时，会导致 TPU 的热降解，因此 TPU 的熔胶壹般采用低或中速。如果注塑周期较长，应采用延 迟熔胶功能，完成熔胶即开始进行开模，防止原料于料筒中的停留的时间过长而降 解。聚丙烯塑料聚丙烯的英文全称为 Polypropylene ，缩写为 PP，俗称百折胶。PP 的熔点： 160 175 分解温度： 350 一、PP 料的工艺特性聚丙烯为非极性的结晶高聚物，吸水率很低，约为 0.03 0.04% ，注塑时壹般 不需要进行干燥，必要时可于 80 100 下干燥3 4 小时。PP 料的结晶能力较强，最大结晶速度的温度为 120 130 ，提高模具温度 将有利于制品结晶度的增加，甚至提前脱模。基于同壹理由，制品性能和模具温度 存于有密切的关系。生产上经常采用的模具温度约为 70 90 ，于这种情况下， 不仅有利于结晶，又有利于大分子的松驰，从而减少分子定向作用，且可降低内应 力。如果模温过低，冷却速度太快，浇口过早冷凝，不仅结晶度低，密度小，而且 制品内应力较大，甚至引起充模不满和制品缺料的现