塑料中空制品成型講義

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上塑料中空制品成型講義塑料中空制品在塑料制品加工行業(yè)中是一個(gè)開發(fā)比較晚的品種，其設(shè)備是以擠出機(jī)或注塑機(jī)為基礎(chǔ)，與制品的吹塑成型模具結(jié)合，組成的擠出吹塑中空成型機(jī)或注射吹塑中空成型機(jī)。近十年來，塑料中空制品用作包裝容器，得到越來越廣泛的應(yīng)用，它的生產(chǎn)也得到非?？斓陌l(fā)展。一， 中空制品概述1， 中空制品種類及性能特點(diǎn)與用途：塑料中空制品是指塑料制品中的瓶、桶、罐、箱等各種形狀及不同容積的中空塑料制品。這類塑料制品具有重量輕、強(qiáng)度高、密封性好、不易破損、耐水防潮、耐腐蝕、阻隔性好，可用于各種液體和粉狀、粒狀物品的包裝，既美觀又衛(wèi)生，還方便攜帶和運(yùn)輸?shù)刃阅芴攸c(diǎn)。 塑料中空制品主

2、要適用于各種食品、飲料、醫(yī)藥、調(diào)味品、化妝品、日用化工品、化工包裝容器、工業(yè)零配件、產(chǎn)品周轉(zhuǎn)箱及儲運(yùn)等各種物品的包裝，用途廣泛，是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和人民日常生活中不可缺少的塑料包裝容器。2，中空制品怎樣成型：塑料中空制品的生產(chǎn)成型過程是：按制品用料配方要求，把主要原料和輔助材料分別計(jì)量后摻混在一起，用混合機(jī)攪拌混合均勻，經(jīng)混煉塑化擠出造粒（也可用粉料直接投入到粉料專用擠出機(jī)或注塑機(jī)內(nèi)）后投入到擠出機(jī)或注塑機(jī)內(nèi)，把原料塑化熔融，通過型坯模具把熔料擠出或注射成型制品用型坯，再把型坯置于中空制品成型模具腔內(nèi)（也可把型坯冷卻定型后移至另一臺設(shè)備或異地經(jīng)加熱后吹脹），吹入壓縮空氣，把型坯吹脹緊貼在模具型

3、腔壁上，成型制品形狀，冷卻定型后開模，即完成中空制品的生產(chǎn)成型工作。塑料中空制品的生產(chǎn)工藝順序如下：主、輔原料按配方要求計(jì)量摻混在一起攪拌均勻擠出混煉造粒（或直接用粉料）擠出機(jī)或注塑機(jī)塑化原料塑化熔料成型坯a:冷卻定型預(yù)熱型坯吹脹成型修邊制品b: 吹脹成型修邊制品3， 中空制品成型方法有幾種？各有什么特點(diǎn)？擠出吹塑法成型塑料中空制品擠出吹塑法是把制品用原料在擠出機(jī)中塑化熔融，然后擠出熔料成型制品型坯，再把型坯吹脹成型制品。具體過程是擠出機(jī)依靠管坯成型模具擠出管狀熔料坯，將管狀熔料坯移至中空制品成型模具內(nèi)合模，吹脹，脫模。注射吹塑法成型塑料中空制品注射吹塑法是把制品用原料在注塑機(jī)中塑化熔融，然后

4、注射熔料成型制品型坯，再把型坯吹脹成型制品。拉伸吹塑法成型塑料中空制品拉伸吹塑法是把擠出或注射成型的型坯，先進(jìn)行縱向拉伸（用拉伸芯棒或拉伸夾具），然后再吹脹成型制品。由于這種方法成型的中空制品其縱向、橫向都得到拉伸，使其物理機(jī)械性能得到改善。這種成型中空制品的方法即為擠拉吹或注拉吹。熱坯法和冷坯法成型塑料中空制品 熱坯法成型塑料中空制品，是指中空制品成型過程中的擠出或注射成型型坯后的拉伸和吹塑成型制品生產(chǎn)過程，是在同一臺設(shè)備上完成的。冷坯法成型塑料中空制品，是指中空制品成型過程中的擠出或注射成型型坯后的拉伸和吹塑成型制品的兩個(gè)工藝過程序是分開的，整個(gè)中空制品的生產(chǎn)過程是在分開的兩臺設(shè)備上完成的

5、。4, 中空制品的擠出吹塑成型與注射吹塑法成型各有何特點(diǎn)：，中空制品的擠出吹塑成型特點(diǎn) 原料塑化質(zhì)量好 模具結(jié)構(gòu)比較簡單，制造費(fèi)用低 可成型各種規(guī)格中空制品 可成型帶有嵌件容器和帶把手容器及各種不規(guī)則形狀容器 較容易調(diào)換不同顏色的制品，顏色在原料中分散均勻，中空制品的注射吹塑成型特點(diǎn) 制品沒有飛邊，外形尺寸準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好 制品厚度可預(yù)先在成型型坯時(shí)調(diào)控 更適合硬質(zhì)塑料成型，吹塑成型中樹脂定向好 制品沒有拼合縫，容器的頸部和螺紋尺寸精度高，適合成型廣口容器和簡單的小型容器，但不適合生產(chǎn)大型容器和形狀復(fù)雜容器。二， 塑料中空制品成型材料塑料中空制品成型常用材料有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚

6、氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯（PC）等,另外還有線性低密度聚乙烯（LLDPE）、高分子量聚乙烯（HMWPE）等樹脂。我公司使用的中空制品成型材料如下表：序號名稱規(guī)格/型號用途供應(yīng)商1HDPE8008制蓋中國石油蘭州石化公司5000s制蓋/制瓶中國石油蘭州石化公司5502制瓶上海塞科石油有限責(zé)任公司中國石油化工股份有限公司茂名分公司2LDPE18D制瓶套中國石油石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司2426H制沖洗器中國石油蘭州石化公司3PPT30S制量杯中國石油蘭州石化公司4PETCZ-318制瓶，管坯江蘇三房巷集團(tuán)有限公司根據(jù)表中所示，我們著重介

7、紹一下聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)這三種材料的材料性能,這三種材料主要性能指標(biāo)如下表:名稱聚乙烯聚丙烯PET高密度低密度純密度Kg/dm30.94-0.970.91-0.930.90-0.911.30-1.38吸水率(24h)Wp.c×1000.010.010.01-0.030.13收縮率S()1.5-3.01.5-3.51.0-3.00.7-1熔點(diǎn)t/105-137105-125170-176225熱變形溫度0.46MP60-80/102-115018548/56-67硬度SHORE60-7041-46黏度0.72-0.82流速g/10min0.1

8、-4.00.2-3.00.2-13.0其中，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)是通用塑料，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為通用工程塑料。通用塑料是指這類塑料制品用途廣泛、料源豐富、價(jià)格低廉、應(yīng)用量最大，成型容易，可以制成各種形狀的塑料制品。通用工程塑料是指其塑料制品有較好的力學(xué)性能，可代替金屬材料在某些部位使用。在工作時(shí)其力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性都高于通用塑料。下面我們逐一介紹這三種材料：1，聚乙烯適用于中空吹塑、注塑和擠出各種制品(硬)，如各種容器、網(wǎng)、打包帶，并可用作電纜覆層、管材、異型材、片材等。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。 聚乙烯的種類： （1） LDPE：低密度聚乙烯（又稱

9、高壓聚乙烯），其密度為0.910-0.935g/cm³ （2） LLDPE：線形低密度聚乙烯 , 其密度為0.917-0.920g/cm（3） MDPE：中密度聚乙烯 , 其密度為0.935-0.955g/cm（4） HDPE：高密度聚乙烯(又稱低壓聚乙烯) , 其密度為0.955-0.965g/cm（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯 （6） 改性聚乙烯：（CPE）、交聯(lián)聚乙烯（PEX） 分子量達(dá)到300萬-600萬的聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強(qiáng)度非常高，可以用來做防彈衣。 聚乙烯性能:特性與識別聚乙烯制品為乳白色半透明，表面有蠟狀滑膩感，能浮

10、在水面上，無毒，無味，將其燃燒時(shí)，火焰上端為黃色，中間為藍(lán)色，散發(fā)出石蠟氣味，不能自熄。薄膜透明，成型加工性能好，電絕緣性能優(yōu)良，水蒸氣、空氣滲透性差，耐酸、堿、鹽，化學(xué)穩(wěn)定性好，在光照和高溫作用下易老化降解。 力學(xué)性能聚乙烯的力學(xué)性能一般，拉伸強(qiáng)度較低，抗蠕變性不好，耐沖擊性好。沖擊強(qiáng)度LDPE>LLDPE>HDPE，其他力學(xué)性能LDPE<LLDPE<HDPE。主要受密度、結(jié)晶度和的影響，隨著這幾項(xiàng)指標(biāo)的提高，其力學(xué)性能增大。耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好，但當(dāng)相對分子質(zhì)量增加時(shí)，有所改善。耐穿刺性好，其中LLDPE最好。 熱學(xué)性能聚乙烯的耐熱性不高，隨相對分子質(zhì)量和結(jié)晶度的提

11、高有所改善。耐低溫性能好，脆性溫度一般可達(dá)50以下；并隨相對分子質(zhì)量的增大，最低可達(dá)140。聚乙烯的線膨脹系數(shù)大，最高可達(dá)（2024）×105/K。熱導(dǎo)率較高。 電學(xué)性能因聚乙烯無極性，所以具有介電損耗低、介電強(qiáng)度大的電性能優(yōu)異，即可以做調(diào)頻絕緣材料、耐電暈性塑料，又可以做高壓絕緣材料。 環(huán)境性能聚乙烯具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕，但不耐強(qiáng)氧化劑如發(fā)煙硫酸、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60以下不溶于一般溶劑，但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中；溫度高于100，可溶于四氫化

12、萘。 聚乙烯其耐候性不好，日曬、雨淋都會引起老化，需要加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。 生產(chǎn)方法分為高壓法、低壓法、中壓法三種。高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯，低壓法就其實(shí)施方法來說，有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯，而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯，還可通過加共聚單體，生產(chǎn)中、低密度聚乙烯，也稱為線型低密度聚乙烯。近年來，各種低壓法工藝發(fā)展很快。 成型特性 預(yù)塑化溫度, 低密度聚乙烯為160-220, 高密度聚乙烯為180-240，加熱時(shí)間不宜過長，否則會發(fā)生分解。 收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲。冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng). 模具溫度，成型低

13、密度聚乙烯時(shí)為35-55，成型高密度聚乙烯時(shí)為60-70。較高的模具成型溫度，制品結(jié)晶度高，強(qiáng)度和剛性好，但收縮率高。模具溫度偏低，透明性好，強(qiáng)度增加，但應(yīng)力也增大，制品易變形。 注射壓力在100MPa以下，對于薄形制件或流道較長時(shí)，最高可達(dá)120MPa 保壓時(shí)間由制品厚度和流道的截面積大小來決定，一般在10-40s之間 保壓壓力可以等于或低于注射壓力軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模.可能發(fā)生融體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開裂成型問題分析 產(chǎn)生欠料注射的原因是什么？a,成型機(jī)能力不足b,數(shù)值流動(dòng)性不好。聚乙烯的熔體流動(dòng)速率MFR表示流動(dòng)性，MFR越大，流動(dòng)性越好。但是高密度聚乙烯即使與

14、低密度聚乙烯的MFR相同，也比其流動(dòng)性差。 產(chǎn)生飛邊的原因是什么？a, 成型機(jī)的鎖模力不夠b, 模具的分型面不合理c, 模具變形或錯(cuò)位因聚乙烯的流動(dòng)性較好，所以即使有很小的縫隙，也易產(chǎn)生溢料。 產(chǎn)生縮痕的愿意的原因是什么？a, 壁厚過大b, 模內(nèi)有效壓力不足等。因聚乙烯的結(jié)晶度高，所以成型收縮大，易產(chǎn)生縮痕。即使壁厚的變動(dòng)很小，縮痕壁厚應(yīng)盡量均勻。2，聚丙烯聚丙烯可成型中空制品、工業(yè)配件、汽車配件及生活用品等。特性與識別：聚丙烯制品的表面為白色蠟狀，無毒，比聚乙烯制品輕且硬，透明性也比聚乙烯好。燃燒試驗(yàn)：火焰上部為黃色，中下部為藍(lán)色，冒黑煙，散發(fā)出石油氣味，熔料易滴落，離開火源不能自熄。生產(chǎn)方

15、法 淤漿法。在稀釋劑（如己烷）中聚合，是最早工業(yè)化、也是迄今生產(chǎn)量最大的方法。 液相本體法。在70和3MPa的條件下，在液體丙烯中聚合。 氣相法。在丙烯呈氣態(tài)條件下聚合。后兩種方法不使用稀釋劑，流程短，能耗低。液相本體法現(xiàn)已顯示出后來居上的優(yōu)勢。成型特性 結(jié)晶料，濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱接觸易分解。 流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。 速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于50時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕，90以上易發(fā)生翹曲變形。 壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。 成型工藝注塑成型工藝條件：

16、 注塑機(jī)選用：對注塑機(jī)的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結(jié)晶性。需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。鎖模力一般按3800t/m²來確定，注射量20%-85%即可。 干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。 熔化溫度：塑化注射溫度范圍在200-250，最高可達(dá)280，熔融段溫度最好在240。對于制品壁較厚件，注射溫度可低些，但是溫度過于偏低時(shí)制件易變形。 模具溫度：模具溫度50-90，對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5以上。 注射壓力：采用較高注射壓力（70-120MPa）和保壓壓力（約為注射壓力的80%）。大概在全行程的95%時(shí)轉(zhuǎn)保壓，用較長的保壓時(shí)間。由于注

17、射壓力高，熔體的粘度降低，流動(dòng)性好，成型容易，收縮率也相應(yīng)的低些。 注射速度：為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選擇高速注射，但有些等級的PP和模具不適用（出現(xiàn)氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。 流道和澆口：流道直徑4-7mm，針形澆口長度1-1.5mm，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好，約為0.7mm，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長度逐漸增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深0.025mm-0.038mm，寬1.5mm，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?0-60%）。均聚PP制

18、造的產(chǎn)品，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 制品的后處理：為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品要求高的一般需經(jīng)熱水浸泡處理。3，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)以前多作為纖維使用（即滌綸），后又用于生產(chǎn)薄膜，近年來更廣泛用來生產(chǎn)中空容器，被人們稱為“聚酯瓶”。目前，PET作為通過改性提高性能最有成效的工程塑料之一，獲得迅速發(fā)展，它與PBT一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，其產(chǎn)量在工程塑料中居第五位。成型工藝：注射成型法主要用于增強(qiáng)PET的成型。通常采用螺桿式注射機(jī)，螺桿均需進(jìn)行硬化處理，以免在長期使用后發(fā)生磨耗。注射機(jī)噴嘴孔的長度應(yīng)盡可能短，其直徑應(yīng)控制在3mm左右。增強(qiáng)PET的熔點(diǎn)高達(dá)260，為防止噴嘴堵塞，應(yīng)安裝功率較大的加熱器。增強(qiáng)PET在注射成型時(shí)，如果含水量超過0.03，加熱熔融時(shí)將發(fā)生分解，引起制品性能的下降，因此增強(qiáng)PET物料在成型前必須進(jìn)行干燥，通常在經(jīng)過5h(130)或4h（150）的干燥后，含水量即可降到0.03以下。增強(qiáng)PET在注射成型時(shí)，料筒溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在300以下，當(dāng)溫度高于304時(shí)，將會引起樹脂的熱分解。此外，為了避免樹脂的熱分解，停留時(shí)間應(yīng)盡可能短一些。由于增強(qiáng)PET在其熔點(diǎn)以上的溫度下具有良好的流動(dòng)性，因而可在較低的注射壓力下成型，一般為其他增強(qiáng)塑料注射壓力的1/2-2/3