PC料注塑成型技术应用探讨

1、PC料注塑成型技术应用探讨料注塑成型技术应用探讨一、绪论一、绪论u 论题的选择目的论题的选择目的u 论题得论题得研究意义研究意义u 注塑压缩国内外研究现状注塑压缩国内外研究现状1.1论题的选择目的论题的选择目的o 聚碳酸酯的应用，早期是利用其优异的尺寸稳定性主要应用于精密机械和电气电子领域；继而利用其光学特性制作各种光盘；随着无机填充料和阻燃技术的进步，其应用领域延伸到建材、办公自动化设备；聚碳酸酯的合金化提高了性能，可用于生产保险杠、仪表板、前挡风玻璃等零部件。1.2研究研究的意义的意义p 近年来，由于改性技术的进步，聚碳酸酯的应用领域已迅速扩展到航空航天领域，如飞机座舱盖、宇航员防护用品等

2、。聚碳酸酯注塑压缩成型涉及材料性能、模具设计、成型装置、加工工艺参数等领域。注塑压缩成型方法可以增加注塑零件的流长/壁厚的比例，减小锁模力和注射压力，减少材料内应力以及提高加工生产率。1.3国内外研究现状国内外研究现状p 国内研究现状国内研究现状p 国外研究现状国外研究现状1.一种新的网格算法对注塑压缩成型过程不同阶段生成合适的3D有限元网格。2.S.Y.Yang和Lenin研究了注塑压缩工艺对环形浇口的聚苯乙烯圆筒状零件尺寸精度的影响规律。3.Chen-Sheen Wu与Yi-Li Su以聚甲基丙烯酸甲酯为材料，通过正交试验法数值模拟及实验讨论了注塑压缩成型中压缩力、压缩时间、模具温度、熔体

3、温度、注射速率、压缩距离等工艺参数对楔形制品收缩率的影响规律。1.谭宇、黄汉雄对长方形聚苯乙烯制品在不同工艺参数下进行了注塑压缩成型实验。2.郑州大学申长雨、韩珍研究了薄壁制品注塑压缩过程的流动、传热机理和特点，建立了成型过程的数学模型。二、聚碳酸醋相关介绍二、聚碳酸醋相关介绍u 聚碳酸酯的定义u 聚碳酸酯的合成u 聚碳酸醋的性能2.1聚碳酸酯的定义聚碳酸酯的定义p 聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)是分子主链中含有碳酸酯基的高分子化合物的总称。二经基化合物线性结构的的聚碳酸醋如下通式表示：式中R代表二轻基化合物HO一R一OH的母核，随着R基团的不同，可以分成脂肪族聚碳酸酯、脂肪一芳

4、香族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯。2.2聚碳酸酯的合成p 目前，工业化生产聚碳酸酯工艺主要分为两大类，一类是界面缩聚光气法，另一类是熔融交换法又称非光气法。2.3聚碳酸醋的性能聚碳酸醋的性能物理性能： PC为透明的、微黄色或白色的钢硬而具有良好韧性的聚合物。具有良好的透光性能，可见光的透过率微90%左右。密度为1.2，比聚烯烃大，比聚甲醛、聚氯乙稀小，而与聚甲醛相近。PC的收缩率小而收缩均匀。吸水率较低，常温时为0.13%左右，在沸水中浸泡50h后也只有0.58%，浸水后的尺寸变化也很小。化学性能： PC具有一定的耐化学腐蚀能力，对有机酸，稀的无机酸、盐类、油、脂肪烃及醇都较稳定，但不耐氯烃，浓酸

5、、稀碱等。它能溶于氯代烃、二氧六环、毗睫、四氢吠喃、三甲酸、噬酚和磷酸三甲酯等溶剂中。三、聚碳酸酯的生产技术现状o 溶液光气法o 酯交换法o 界面缩聚光气法o 非光气法o 聚碳酸酯改性技术o 本章小结3.1聚碳酸酯的生产技术聚碳酸酯的生产技术p 溶液光气法该工艺是将光气通入含有双酚A和酸接受剂的二氯甲烷溶液中进行反应，然后将聚合物从溶液中分离出来。与其它的生产方法相比，溶液光气法由于经济性较差已被完全淘汰。3.2酯交换法酯交换法p 酯交换法又称传统熔融工艺，其实也是一种间接光气法工艺。它是以苯酚为原科，经过光气法反应生成碳酸二苯酯，然后在卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚 A 进行酯

6、交换反应，生成低聚物，再进一步缩聚得到聚碳酸酯产品。酯交换法反应式3.3界面缩聚光气法界面缩聚光气法工艺是将双酚A和烧碱溶液配制成双酚A 钠盐，同时加入酚，然后送入光气反应器内。加入二氯甲烷，通光气进行光气化反应，反应完成后将反应液送到缩聚反应器内，加入三乙胺和烧碱溶液，进行缩聚反应。反应式3.4非光气法o 它先以液相氧化碳基法生产碳酸二甲酯，再与醋酸苯酯交换生成碳酸二苯酯，然后在熔融状态下与双酚A 进行酯交换，缩聚制得聚碳酸酯。3.5聚碳酸酯改性技术o 为了改善PC产品的使用性能，国内外广泛开展了PC的改性研究工作。除采用共聚改性，生产非双酚A型聚碳酸酯外，另一改性的主要途径是采用无机材料填

7、充增强或与其它树脂掺混等方法来提高和改进PC的性能，拓宽它的应用范围。o 玻纤增强PC技术o 聚碳酸酯合金（共混）技术四、聚碳酸酯注射成型工艺四、聚碳酸酯注射成型工艺u 聚碳酸酯成型技术u 注射成型工艺4.1聚碳酸酯成型技术聚碳酸酯成型技术p PC可以注射成型，料筒温度在250320之间，注射压力在 49.0378.45MPa模具温度在 85120。另外PC制件如带有嵌件，嵌件必须加热到200以上，否则嵌件周围易产生冷却不均现象而有内应力。注射完毕后应对制件进行退火处理。PC也可以挤出成型，其产品一般是板、片、膜、棒、管材等。 4.2注射成型工艺注射成型工艺p 注射成型是高分子材料成型与加工的

8、一种重要的方法。将聚碳酸酯加入注射机的料筒，经加热融化，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中到闭合的模具内。p 料筒温度p 模具温度p 压力的选择五、聚碳酸酯的应用五、聚碳酸酯的应用u 用于建材行业u 用于汽车制造工业u 用于生产医疗器械u 用于航空和航天领域u 用于包装领域u 用于电子电器领域u 用于光学透镜领域u 用于光盘的基础材料5.1用于建材行业p 经压制或挤出方法制得的聚碳酸酯板材重量是无机玻璃的50%，隔热性能比无机玻璃提高25%，冲击强度是普通玻璃的250倍，在世界建筑业上占主导地位，约有1/3用于窗玻璃、商业橱窗等玻璃制品。另外，由聚碳酸酯制成的

9、具有大理石外观及低发泡木质外观的板材也将在建筑业和家具行业中大显身手。5.2用于汽车制造工业用于汽车制造工业p 主要应用领域集中在制造照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。尤其在汽车照明系统中，充分利用聚碳酸酯易成型加工的特性，将车灯头部、连接片、灯体等全部模塑在透镜中，设计灵活性大、便于加工，解决了传统玻璃制造头灯在工艺技术上的困难。5.3用于生产医疗器械o 由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中，如生产高压注射器、外科手术面罩、一次

10、性牙科用具、血液充氧器、血液收集存储器、血液分离器等等。5.4用于航空和航天领域用于航空和航天领域o 据统计，仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达 2500 个，单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。5.5用于包装领域o 由于聚碳酸酯制品具有质量轻，抗冲击和透明性好，用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点，PC瓶已完全取代玻璃瓶和其他包装。5.6用于电子电器领域o 聚碳酸酯树脂主要用于生产各种食品加工机械、电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。5.7用于光学透镜领域o 采用光学级聚碳酸酯制作的光学透镜不仅可用于制造照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等，还可用于制造电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜，以及各种棱镜、多面反射镜等，其应用市场极为广阔。5.8用于光盘的基础材料o 目前世界光盘制造业所耗聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的20%，其年均增长速度超过10%。我国光盘产量增长迅速，据国家新闻出版总署公布的数字，2002 年全国共有光盘生