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PBT瓶坯如何注射成型?
文章出处:精久机械     人气:1012     发表时间:2016-11-29
   (1PBT树脂的干燥。为了生产高质量非结晶的瓶坯,PBT树脂的含水量应控制在0.005%以下。而PBT又上一种易吸湿的高分子材料,如果在制坯前不将所吸附的水分去掉,制坯时水分就会被蒸发出来,在瓶坯上形成气泡,并使原料降解,以至不能满足吹制瓶子的要求。

   PBT的吸水量取决于相对湿度、温度和树脂切片的表面积,PBT65%的相对湿度下的水分吸收率,在此条件下,吸水量在30天后就达到饱和。PBT通常采用空气干燥,而一般热风是去除不了PBT树脂中水分的。它是采用支湿干燥机所产生的热风,经封闭回路通入干燥料斗连续进行干燥的。干燥空气的露点在-40℃,干燥温度在170182℃之间,干燥时间45h

   2)注射成型设备。

   ①注射机。PET瓶坯的注射成型一般采用往复式螺杆注射机,它的优点是可以减少树脂的黏度损失,而且乙醛含量低。

   液压螺杆驱动的优点是螺杆传动可以采用无级变速,这样可以防止料筒中存在冷料时间而引起的过载。螺杆装有防止回流部件,以产生恒定的注射量,并可迅速产生压力,在瓶坯成型时均匀收缩。

   ②注射成型模具。PET瓶坯的成型模具是热流道模具。热流道元器件包括针型阀活塞,分流集孔块和浇口,这是根据PET的特殊性能而设计的,瓶坯的模具可以根据用户的需要和注射机的锁模力设计成8162448模腔甚至7296模腔。

   3)制备工艺。

   ①瓶坯注射成型的工艺因素。温度、压力、时间是塑料注射成型的三大工艺因素,它也是PET瓶坯注射成型时必不可少的三大要素。料筒的温度决定了PET树脂塑化温度,注射压力影响了产品形状和精度,成型周期左右了生产效率,而且这三个因素相互间也有影响。

   a.料筒、喷嘴及模具温度。PET树脂为结晶型高聚物,瓶用PET树脂结晶度一般在5055%范围内,它具有明显的熔点,通常在260℃左右,而其分解温度在290℃以上。显而易见,合适的注射机料筒(含二级注射机的注射室)、喷嘴的温度宜设定在260290℃之间。

   模具的温度关系到注射瓶坯的性能,并且直接影响下一步的拉吹工艺。由于PET是结晶型高聚物,如果瓶坯一旦结晶,则拉吹工艺就无法进行。为此,注入模腔的PET熔体必须在Tg下迅速冷却。树脂在Tg以上会迅速发生结晶,因而要快速通过这一结晶温度区域,从而使注射成型的瓶坯形成无定形的透明体。

   PET100250℃范围内将产生结晶,而在200240℃结晶速率很快。一般来说在几分钟甚至几秒钟之内就完成结晶。如欲获得透明的无定形瓶坯,就得使PET熔融体迅速地避开这一温区,即瞬间从熔融温度下降到结晶温度以下,为此瓶坯模具必须使用冷冻水进行控制。一般冷冻水的温度为510℃左右,这样PET瓶坯的结晶度不到3%,因而呈无定形透明状态,便于拉伸吹塑成型。

   b.成型周期。固体状态的PET粒料,一经在料筒中加热至熔点(260℃左右)以上,即转化为黏度较低的黏流态。而瓶坯模具的设计一般是采用单模穴主流道底部进料的热流道模具,所以在适中的注射压力和一定的注射速度下,熔体很容易进入模具,然后用冷冻水进行冷却。因此成型周期与经冷水机的冷冻水控温有关。

   冷水机的用途是冷却模具和机械臂取出板。它的作用就是加快成型周期,冷水机的运行状态好,不但能缩短生产周期,而且能使产品质量提高,因为在生产较快时,乙醛的含量相应较低。其原因是原料在高温下的滞留时间较短所致。同样瓶坯从Tg7078℃)下快速冷却,使发雾和结晶现象减少。

   所需的冷却时间是随瓶坯壁厚的平方而变化的,瓶坯壁较厚,则冷却时间较长,亦即周期较慢。

   瓶坯在冷却过程中,冷冻水是经冷却通道带走模具中的热量的。一般来说,水的流动有三种:一是层状流动,二是过渡湍流,三是完全湍流。湍流的热对流效益很大,因此在冷却过程中,水经冷却通道时需要湍流,这样就要求冷水机配备高压及高流量的水泵。

   为了加快生产周期以适应大规模工业生产的要求,需采用多工位机械臂的水冷取出板,从模具取出瓶坯并送至带式输送机上,一般比自由下落的周期缩短达10s之多。如三工业机械臂从模具上取出PET瓶坯,通过三个不同位置的变换,瓶坯在排出前已有了三个整周期时间的冷却。另外也保证了瓶坯的质量,因为瓶坯从模具上取出后在取出板上是各个分开冷却的,然后再排落到输送带上。

   ②注射成型工艺参数见表5-32,使用美国辛辛拉提米纳克朗的注射成型机,型号是2500,采用的原料是德国赫斯特公司的PET树脂,牌号是M81,特性黏度0.72±0.022500型的注射机有8腔热流道模具,热流道模具采用两条流道加热控制,8个模腔的浇口都采用单独的加热控制。

                       5-32   注射成型工艺参数

             模腔数目

                    8

               模具

                 热流道

         每腔注射量/s

                   66

 

    料筒温度/

     

                  288

     

                  282

     

                  282

 

 

 

   模具一模腔温度/

      1#

                266277

      2#

                266277

      3#

                277304

      4#

                277304

      5#

                277304

      6#

                277304

      7#

                277304

      8#

                277304

         冷却水温度/

                4.410

 

      压力/MPa

     

                  76

     

                  41

     背压

                 03.5

   

      注射时间/s

     高压

                  4

     低压

                  9

      冷却时间/s

                  9

      螺杆预塑时间/s

                  8.5

      释压时间/s

                 0.20.3

4)瓶坯缺陷及改进措施。瓶坯在注射成型时,由于原料的变更和工艺参数的波动以及操作者技术素质的影响,不可避免地出现一些缺陷,这就要求迅速采取措施进行必要的处理,使瓶坯缺陷得以消除。

   ①气泡。出现在瓶坯侧壁。

     原因;太多的释压或原料中带有空气。

    措施;减少释压时间。

②雾状。在瓶坯侧壁出现结晶区。

  原因;熔融温度太低。

  措施;增加注射成型塑化温度。

释压痕迹。在瓶坯侧壁出现,像鱼骨化石。

原因;高的释压行程导致拉伸熔融。

措施;减少释压时间和行程长度。

④鱼眼和闪光环。在瓶坯表面出现刮痕、斑痕。

原因;在顶出或输送时,瓶坯表面太热或太软,互相接触产生。

措施;增加瓶坯冷却时间或降低冷却水温度。

⑤不透明。瓶坯表面大量结晶。

原因;湿含量在熔融时超过0.005%

措施;增加树脂在料斗中的干燥时间。

⑥编织线。通常在瓶坯内壁出现发丝痕迹。

原因;熔体流速太低,在注模时接近冷凝。

措施;增加熔体流速。

⑦瓶坯弯曲。瓶坯顶部出现结晶带。

原因;在预冷阶段,注射还没完成时瓶坯即被顶出。

措施;稍增加注射时间,确保注射完成。

⑧瓶坯坏。辐射环 出现在内壁。

原因;芯杆上含水或当充模时局部冷料。

措施;降低模具湿度或稍增加模具温度。

⑨瓶坯部分污秽,瓶坯壁上有结晶线。

原因;PET树脂降解或未熔融。

措施;提高塑化温度并清洗模具和螺杆。

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