塑料制品生产工艺

1、Combine Will Industrial Co., LtdSubject :Issued By :Date :10/23/96注塑生产工艺知识（1）Approval By :Revision :0常用塑料主要性能及注射成型工艺要点GPPS及其改性物-HIPS·AS(SAN) ·BDA(K-Resin)1. GPPS 硬胶·通用聚苯乙烯u 塑料主要性能：a) 高透明度，良好光泽，容易着色，属非结晶塑料；b) 尺寸稳定性好（收缩率0.4%左右），耐磨性差，故胶件包装要求较高，以防擦花；c) 制品对内应力敏感、性脆、无延展性、冲击强度小，易开裂且断后易形成尖角（S

2、HARP POINT）、利边（SHARP EDGE），故单纯的GPPS料较少见用于玩具制造。u 注塑工艺要点：a) 原料一般不需干燥，个别情况80烘2小时；b) 成型温度范围较大，加热流动及固化速度快，故成型周期一般较短，温度参数：前料筒温度200，料温过高易出现银丝，而料温过低会使透明性差；c) 模温控制：模温一般在5080；d) GPPS流动性好，啤塑中不需要高压力（通常注射压力40bar左右），以免过大而增加胶件内应力可能导致开裂（尤其是经油漆装饰工序后）；e) 注射速度宜适当高以减弱夹水纹，但因注射速度受注射压力影响大，过高的速度可能会导致披锋或出模时粘模以及顶白、顶裂等问题；f) 适

3、当的背压：如果背压太低，螺杆转动易溢入空气，料筒内料粒密度小，胶粒塑化效果不好，影响胶件表观质量（一般背压取1020kg/2）；g) 模具上一般设计细水口为0.81.0mm。u 共混改性塑料：GPPS + PVC 共混成为性能较好的不燃塑料。u 常用原料举例：a) 奇美硬胶PG-33 （台湾奇美实业公司）；b) STYRON 666D （美国道化学公司）；c) Bakelite SMD-3500 （美国联合碳化物有限公司）。-备注：1. 1br=1kg/2=100kpa=14.2PSI=1MPa 2PS泡沫塑料是优良的隔热材料，在低温、常温隔热中应用良广。 3. 识别：制品掉在地面或敲打时，有

4、清脆的响声，故称PS为“响胶”，燃烧特性：易燃、离火后继续燃烧，火焰橙黄色并带有浓烟，碳中燃烧时软化、起泡并发出特殊的苯乙烯单体。2. HIPS 不碎胶·高冲击聚苯乙烯u 塑料主要性能：a) 着色性好；b) 与GPPS比较是加入了520%的丁二烯（一般用顺丁橡胶或丁苯橡胶）成份，故抗冲击性大大提高。u 注塑工艺要点：a) 流动性小于GPPS，故成型温度、压力都稍高；b) 冷却速度较GPPS慢，故需要足够的保压压力和保压时间以及充分的冷却条件以减少局部收缩及冷却变形。u 共混改性塑料：HIPS + GPPS 混和啤塑，调整比例使塑料具有足够强度及良好表观质量。u 常用原料举例：a) H

5、IPS STYRON 470.475U （台湾奇美实业公司）；b) Dolyrex PH-66 (DOW Chemical Co., Ltd)c) HIPS HI-425 (NWON Co., Ltd·KOREA)3. AS(SAN) 大力胶·丙烯晴-苯乙烯共聚物u 塑料主要性能：a) 高透明、高光泽、耐闪冲击性优于GPPS；b) 不耐动态疲劳，但耐应力开裂远胜GPPS；u 注塑工艺要点：a) 需进行预干燥，80 2小时；b) 温度控制：注射成型温度180270，模具温度6575。u 常用原料举例：AS767 / STYLON GR 601 （旭 DOW·日本）4

6、. BDS（K-Resin） 不碎胶·高冲击聚苯乙烯u 塑料主要性能：a) 透明且具有较高的冲击强度及韧性；b) K料分KR-01&KR-03，KR-03冲击性优于KR-01。u 注塑工艺要点：啤塑参数：注射料筒温度：200250,注射压力：4070bar,模具温度：4060u 共混改性塑料：根据需要，K料可以和聚苯乙烯及其改性物（包括ABS）任何比例混炼。u 常用原料举例： KR-01，KR-03 （美国菲利浦石油化学公司）备注：1. KR-01的收缩率略小于KR-03，把KR-01（25%）掺合到KR-03中会减少制品翘曲现象。 2K料偏软将指甲用力划过表面，痕迹明显。A

7、BS & MBS1. ABS 超不碎胶·丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS可以看作是PB（聚丁二烯）、BS（丁晴橡胶）分散于AS（丙烯晴-苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多组份聚合物，三种组份的作用：A（丙烯晴） 占2030%，使胶件表面较高硬度（CN作用），提高耐磨性、耐热性、耐化学腐蚀性。B（丁二烯） 占2530%，加强柔顺性，保持材料弹性及耐冲击强度。C（苯乙烯） 占4050%，保持良好成型性（流动性、着色性）及保持材料钢性。u 塑料主要性能：a) 由于B的作用，ABS较GPPS抗冲击强度高得多；b) 收缩率较小（0.40.7%），尺寸稳定；c) 具有良好电镀

8、性能，也是所有塑料中电镀件性能最好的，表面光泽优于HIPS。u 注塑工艺要点：a) 吸湿性较大，必须干燥，干燥条件 85 3brs以上（如要求胶件表面光泽，更需长时间干燥）；b) 温度参数：料温180260(一般不宜超过250，因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低)，模温4080正常，若要求外观光高则模温取较高；c) 注射压力一般取70100bar，保压取第一压的3060%，注射速度取中、低速；d) 模温入水采用细水口、热水口及一般设计细水口为0.81.20mm.u 共混改性塑料：a) ABS + PC 提高ABS耐热性和抗冲击强度；b) ABS + PVC 提高ABS的韧性，耐热性及

9、抗老化能力。u 常用原料举例：a) ABS POLYLAC 747/757/717 （台湾奇美实业公司）；b) LUSTRAN ABS 248 （Monsanto Company USA）；c) LG HI-121H （LG Chemical Ltd KOREA）；d) Cycolac ABS 1008 (General electrical U.S.A.)；e) ABS DENKA GR-2000 （日本电气化学工业）；f) ABS JSR 12 （日本合成橡胶公司）；g) STYLAC ABS 191 （旭道·日本）；h) ABS泰 （泰国）。2. MBS 透明ABS·

10、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物u 塑料主要性能：透明且具备ABS性能，其原理为：M + BS MBS（透明），M使材料折光率降低，S使材料折光率增大，故加入后两者折光率趋于一致成为透明。u 注塑主要工艺： （同ABS，需注意混点、气泡影响外观）u 常用原料举例： Toray ABS 920 (日本东丽株式会社）备注：1. ABS/PS区分：ABS燃烧后气味：辛辣味；PS为电石气味。 2燃烧特性：缓慢，离火后仍继续，发出辛辣味。PVC（聚氯乙烯）一般以为含15%以下增塑剂的PVC称为硬PVC，而含15%以上增塑剂的PVC称为软PVC，玩具所用PVC多为软PVC。u 塑料主要性能：a) 非结

11、晶性塑料，透明，着色容易；b) 材料中增塑剂含量决定软硬度（一般在5590度）及力学性能；u 注塑工艺要点：a) 原料必须干燥（氯乙烯极性分子易吸水），干燥温度85左右，时间2小时以上；b) 材料的成型温度接近分解温度，故须控制尽可能用较低的温度注射，同时亦应尽可能缩短啤塑周期，以减少熔料在料筒内的滞留时间；料温参数：前160170，中160165，后140150。由于PVC本身耐热性差，料在料筒内长时间受热，会降解析出氯化氢（HCl）使胶件变黄甚至产生黑点，并且氯化氢对模腔有腐蚀作用，所以要经常清洗模腔及机头死角位；c) 流动性很差，故注塑模的浇口、流道尽可能粗、短、厚且制件壁厚，应在1.5

12、mm以上，以减少压力损失使料流尽快充满型腔，总之宜采用高压低温（注塑压力100bar以上，背压取515bar，保压取注射压力的2030%）；d) 模具温度尽可能（通常运冻水，控制模温在3045），以缩短成型周期以及减小胶件出模后变形，必要时借助定型模、缩水模来较正控制变形；e) 水口料：清洁良好的水口料可百分之百回用；f) 关机：早10啤前关电制，停机后用PE过机。u 共混改性塑料：a) PVC + EVA 提高抗冲击强度（长效增塑作用）；b) PVC + ABS 增加韧性，提高抗冲击强度。备注：1. 增塑剂与硬度的关系： 增塑剂 硬度 增塑剂 硬度 2现在要求使用无毒PVC原料，其DEHP含

13、量<1%或<0.5%（或跟客户要求）NYLIN（PA）-（尼龙·聚酰胺） 常见尼龙为脂肪族尼龙如PA6、PA66、PA1010 最常用的PA66（聚己二酰己二胺），在尼龙材料中结构最强，PA6（聚己内酰胺）具有最佳的加工性能。u 塑料主要性能：a) 结晶度高，机械强度优异（因为高分子链含有强极性酰胺基（NHCO），链之间形成氨链；b) 冲击强度高（高过ABS、POM但比PC低），冲击强度随温度、温度增加而显著增加（吸水后其他强度如拉升强度、硬度、钢度有下降）；c) 表面硬度、耐磨性、自滑性卓越，适于做齿输、轴承类传动零件（自滑性原理：PA分子结晶中具有容易滑移的面层结构）

14、；d) 热变形温度低，吸湿性大，尺寸稳定性差。u 注塑工艺要点：a) 原料需充分干燥，温度8090，时间四小时以上；b) 熔料粘度低，流动性极好，啤件易出披锋，故压力取低一般为6090bar，保压取相同压力（加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压）；c) 料温控制：过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝，而过低料温会使材料很硬，可能损伤模具及螺杆。料筒温度220280（纤维偏高），不宜超过300， （注：PA6熔点：210215，PA66熔点：255265）；d) 收缩率较大（0.81.4%）,使啤件呈现出尺寸的不稳定（收缩率随料温变化而波动）；e) 模温控制：一般控制在2090，模温直接影响尼龙结晶

15、情况及性能表现 模温高 结晶度大，钢性、硬度、耐磨性提高 模温低 柔韧性好，伸长率高，收缩性小；f) 注射速度：高速注射，因为尼龙料熔点（凝点）高，只有高速成注射击才能使顺利充模，对薄壁，细长件更是如此；*需要同时留意披锋产生及排气不良引致的外观问题g) 模具方面：工模一般不开排气位，水口设计形式不限；h) 退火/调试处理：可进行二次结晶，使结晶度增大，故钢性提高，改善内应力分布，使不易变形，且使尺寸稳定。*可行方法：用100沸水煮116小时，视具体情况可考虑加入适量醋酸盐使沸点上升到120左右以增加效果。u 常用原料举例：a) Zytel 101、109、108 属PA66 （Du Pont

16、 Company USA）；b) NYLON 1013B、1013NB 属PA6 (UBE宇部兴产株式会社·日本)。PC - 防弹玻璃胶·聚碳酸脂u 塑料主要性能：a) 高透明度（接近PMMA），非结晶体，耐热性优异；b) 成型收缩率小（0.50.7%），高度的尺寸稳定性，胶件精度高；c) 冲击强度高居热塑性塑料之冠，蠕变小，钢硬而有韧性；d) 耐疲劳强度差，耐磨性不好，对缺口敏感，而应力开裂性差。u 注塑工艺要点：a) 高温下PC对微量水份即敏感，必须充分干燥原料，使含水量降低到0.02%以下，干燥条件：100120，时间 12小时以上；b) PC对温度很敏感，熔体粘度随

17、温度升高而明显下降，料筒温度：250320（不超过350，常用270280），适当提高后料筒温度对塑化有利；c) 模温控制：85120，模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力，*模温高虽然降低了内应力，但过高会易粘模，且使成型周期长；d) 流动性差，需用高压注射，但需顾及胶件残留大的内应力（可能导致开裂），注射速度，壁厚取中速，壁薄取高速；e) 必要时内应力退火：烘炉温度125135，时间 2小时，自然冷却到常温；f) 模具方面要求较高：*设计尽可能粗而短，弯曲位少的流道，用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力；*注射浇口可采用任何形式的浇口，但入水位直径不小于1.5

18、mmg) 啤塑后处理：用PE料过机。u 注塑工艺要点：a) PC + ABS 随着ABS的增加，加工性能得到改善，成型温度有所下降，流动性变好，内应力有改善，但机械强度随之下降；b) PC + POM 可直接任何比例混和，其中比例在PC：POM=50-70：50-30在很大程度上保持了PC优良的机械性能，而且耐应力开裂能力显著提高；c) PC + PE 目的是降低熔点、粘度，提高流动性，也可使PC的冲击强度、拉伸强度、断裂强度得到一定程度改善；d) PC + PMMA 可使胶件呈珠光效果。u 常用原料举例：a) Panlite PC 1250Y (帝人化成株式会社·日本)b) Sai

19、coroy PC 800 (宇部·日本)备注：1. 水口料会使PC啤件泛黄 2. PC/GPPS区分：燃烧法：PS：能连续燃烧，电石气味；PC：自动熄灭，石碳酸味POM - 赛钢·聚甲荃u 塑料主要性能：a) 高结晶，乳白色料粒，很高钢性和硬度，综合性能良好；b) 耐磨性及自滑性仅次于尼龙（但价格比尼龙便宜），并具有较好韧性，温度、湿度对其性能影响大；c) 耐反复冲击性好过PC及ABS；d) 耐疲劳性是所有塑料中最好的。u 注塑工艺要点：a) 结晶性塑料，原料一般不干燥或短时间干燥（100，2Hrs）；b) 流动性中等，注射速宜用中、高等；c) 温度控制：料温：170220

20、，注意料温不可太高，240以上会分解出甲醛单体（熔料颜色变暗，使胶件性能变差及腐蚀模腔，模温：80100，控制动热油；d) 压力参数：注射压力100bar，正常啤压宜采用较高的注射压力，因流体流动性对剪切速率敏感，不宜单靠提高料温来提高流动性，否则有害无益；e) 赛钢收缩率很大（22.5%）,须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象。f) 模具方面：*POM具高弹性材料，浅的侧凹可以强行出模*注射浇口宜采用大入水口流道整段大粗为佳（因其流动性为中等）u 共混改性塑料：a) POM + PUR（聚氨脂） 超韧POM，冲击强度可提高几十倍。u 常用原料举例：a) 均聚甲醛：Delrin 100、100

21、ST、500ST （Du Pont Company USA）；b) 共聚甲醛：Celcon M90 (Celanese USA) S表示片状，T表示纤维 杜邦PP - 百折胶·聚丙烯u 塑料主要性能：a) 质轻，可浮于水中；b) 高结晶度，耐磨性好，优于HIPS，高温冲击性好，硬度低于ABS、HIPS；c) 突出的延伸性和抗疲劳性能。u 注塑工艺要点：a) 加工前一般不需干燥；b) 染色性较差，色粉在料中扩散不够均匀（一般需加入扩散油使色粉手散均匀/ 白磺油使料混合均匀），大胶件尤为明显；c) 成型收缩率大（1.21.9%）,尺寸不稳定，胶件易变形缩水，采用提高注射压力及注射速度，减

22、少层间剪切力使成型收缩率降低；d) 流动性很好，注射压力大时易出现披锋且有方向性强的缺陷，注射击压力一般为5080bar，（太小压力会缩水明显），保压压力取注射击压力的80%左右，宜取较长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证胶件尺寸、变形程度；e) PP冷却速度快，宜恰似速注射，适当加深排气槽来改善排气不良；f) 料温控制：成型温度料温较宽，因PP高结晶，所以料温需要较高，前料筒200240，中料筒170220，后料筒160190，实际上为减少披锋、缩水等缺陷，往往取偏下限料温；g) 模温：一般4060，模温太低（<40），胶件表面光泽差，甚至无光泽，模温太高（>90），则易发性翘曲

23、变形，缩水等；h) 气泡问题：高结晶的PP高分子在熔点附近其溶积会发生很大变化，冷却时收缩及结晶化导至胶件内部产生气泡甚至局部空心（这会影响制件机械强度），所以调节啤塑参数要有利于补缩。u 共混改性塑料：a) PP + EVA (10%) 改善加工性，帮助提高冲击强度；b) PP + LDPE（10%） 提高流动性及耐冲击性；c) PP + 橡胶 提高耐冲击性。u 常用原料举例：a) COSMO PLENE PP AV 161 （The Polyolefin Company Singapore Pte Ltd）；b) PP BJ 500 （三星综合化学·韩国）；c) Carlona

24、6100 (Shell Chemicals UK-Limited) ；d) MITSUBISHI PP BC3B (三菱化学株式会社·日本) ；e) PP7533/7523PE（LDPE&HDPE） - 聚乙烯u 塑料主要性能：* LDPE 花料·低密度软聚乙烯 *a) 分子量较低，分子链有支链，结晶度较低（5560%），故密度小，质地柔软，透明性较HDPE好；b) 耐冲击、耐低温性极好，但耐热性及硬度都较低。* HDPE 孖力士·高密度硬聚乙烯 * HDPE结晶度为8590%，远高于LDPE这决定了它具有较高的机械强度。u 注塑工艺要点：a) 结晶性原料

25、，吸湿性小，可不必干燥；b) 流动性好，流动性对压力敏感；c) 收缩率大，易变形，翘曲，必须控制模温，保持冷却均匀；d) 成型工艺参数：* LDPE：成型温度180240，模温3565，注射压力3090bar；* HDPE：成型温度180250，模温5070，注射压力80100bar；啤塑PE一般不需高压，保压取第一压的3060%；e) 模具方面：对有侧凹位的件，一般都可以强行脱模。u 共混改性塑料：a) PE + EVA 改善环境应力开裂，但机械强度有所下降；b) PE + PP 提高塑料硬度；c) PE + PE 不同密度混熔以调节柔软性和硬度；d) PE + PB（顺丁二烯） 提高其回弹

26、性；u 常用原料举例：a) UCAL PE （Union Carbide ASIA Ltd·FAPAN联合碳化物亚洲公司）b) LDPE-F401-1 （The Polyolefin Company Singapore Pte Ltd）c) DAELIM POLY LDPE 25A (Dealim Industrial Co.,Ltd·KOREA)d) LDPE LF542 (三菱化学株式会社·日本) 备注：1. 区分：PE用指甲在制品上可划出伤痕，而PP不易被指甲划伤；PE、PP均浮于水而PVC加热时可熔于丙酮、苯、甲骨文苯等，PP连同溶剂加热也不溶）PMMA

27、- 亚加力·聚甲基丙烯酸甲脂u 塑料主要性能：a) 最优秀的透明度（仅GPPS可与之相比）及良好的导光性；b) 常温下较高的机械强度；c) 表面硬度较低，易擦花，故包装要求很高。u 注塑工艺要点：a) 原料必须经过严格干燥，干燥条件：90100，时间6Hrs以上，料门应持续保温以免回潮；b) 流动性稍差，宜高压成型（80100bar），宜适当增加注射时间及足够保压压力（注射压力的80%）补缩；c) 注塑速度不能太快以免气泡明显，但速度太慢会使熔合线变粗；d) 料温、模温需取高，以提高流动性，减少内应力，改善透明度及机械强度，料温参数：前200230，中 215235，后 140160；模温：3070；e) 模具方面： i. 入水口要采用大水口，够阔够大；ii. 模腔、流道表面应光滑，对料流阻力小；iii. 出模斜度要足够大以使出模顺利；iv. 考虑排气，防止出现气泡，银纹（温度太高影响）、熔接痕等。f) PMMA极易出现啤塑黑点，请从以下方面控制；i. 保证原料洁净（尤其是翻用的水口料）；ii. 定期清洁模具；iii. 机台清洁（清洁料筒前端，螺杆及喷咀等）。u 共混改性塑料： PMMA + PC 可获得珠光色泽，能代替添加有毒的镉（Cd）类无机物制成珠光塑料。u 常用原料举