影響微孔塑料制品質量和產(chǎn)量的主要因素有原材料、成型工藝和成型設備。原
材料和成型設備確定后,成型工藝參數(shù)的控制將是微孔塑料制品成型的決定因素。微孔塑料注射成型的主要工藝參數(shù)是壓力、溫度和時間。壓力包括注射壓力、背壓與型腔壓力;溫度包括機筒溫度、熔體溫度和模具溫度;時間指注射時間,一般用注射速度來表征。
(1)注射壓力、背壓及型腔壓力 塑料熔體中所溶解的氣體能否離析出來形成 氣泡 ,氣泡能否膨脹,這些都與氣體在熔體中的溶解度及所受的壓力有關。通過定量地控制壓力(或溫度)的改變使塑料體系中的氣體呈過飽和狀態(tài),從而在很短時間內(nèi)形成大量的氣泡核。注射壓力主要用來壓送塑料熔體以要求的速度充模,將壓力能轉化為速度能,并克服塑料熔體在通過噴嘴、流道系統(tǒng)及型腔時遇到的摩擦阻力。同時,它直接影響氣體在熔體中的溶解量。為了使微孔塑料制品泡孔均勻細密,應防止含有發(fā)泡劑的塑料熔體提前在機筒中發(fā)泡,還應保證氣體在塑料熔體中的完全熔解狀態(tài)。為此,背壓必須大于氣體在熔體中發(fā)泡膨脹的臨界壓力。當塑料熔體被高速注入模具的型腔時,型腔中原有的氣體會產(chǎn)生反壓,因此模具必須具有可控的排氣系統(tǒng)。在注射發(fā)過程中,型腔壓力是變化的,其[敏感詞]值出現(xiàn)在充模期,隨后有受潮下降??赏ㄟ^對型腔排氣的控制,達到控制型腔壓力的目的。
(2)機筒溫度、熔體溫度和模具溫度 機筒沿軸向的溫度分布應盡快使塑料熔融,[敏感詞]段加熱裝置因靠近加料口和螺桿支承,溫度不宜太高。儲料段溫度也不宜過高,因為它直接影響熔體的出口溫度。故此段溫度應根據(jù)微孔發(fā)泡成型的需要[敏感詞]控制。熔體溫度即機筒中塑料熔體在出口處的溫度。提高熔體溫度有利于氣泡的膨脹,但如果熔體溫度太高,不僅會導致塑料分解,而且熔體粘度下降、表面張力下降、氣泡容易破裂,致使泡內(nèi)氣體散逸,發(fā)泡倍數(shù)下降。此外,熔體溫度過高會增加冷卻系統(tǒng)的負擔,拉架冷卻時間及能耗;但熔體溫度過低會使高速注入模具的塑料熔體的應力松弛速度減慢,氣體的離析減慢。同時熔體溫度低,粘度高、膨脹阻力增大,造成氣體擴散速度下降等。為此必須嚴格控制熔體溫度至一個適當值。在其他條件相同的情況下,熔體的等溫充模和不等溫充模對氣泡形成的數(shù)量有很大的影響。不等溫充模所形成的泡孔數(shù)量比等溫充模要少。在實際成型過程中,常采用加熱模具并用溫控的辦法來控制氣泡大小及其分布。
溫度對微孔塑料發(fā)泡成型及固化定型到頭重要。氣泡長大和成型控制直接影響到微孔塑料的性能。注射采用改變溫度來控制成核及氣泡長大,這對于成型定型十分有利。成型過程中必須有效地抑制泡孔的合并,以保證泡孔密度,防止氣體過分損失,進而確保微孔塑料獨特的微觀結構,得到性能優(yōu)越的微孔塑料。
(3)注射時間和注射速度 為了獲得泡孔大小和分布均勻的聘孔塑料制品,塑料熔體就以高速充模,使熔體全部進入型腔后再同時開始發(fā)泡膨脹,一般充模時間在1s以內(nèi)。注射速度即塑料熔體壓注入型腔的速度,注射速度對發(fā)泡制品的泡孔分布、發(fā)泡倍數(shù)及表面質量都有較大影響。為提高注射速度,一方面應提高注射壓力,另一方面應減少熔體流入型腔所遇到的各種壓力損耗。而噴嘴的結構,流道和型腔的結構及幾何參數(shù)等都是影響流動阻力的重要因素。