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聚甲醛POM原料加工常规生产工艺

发布时间:2014-12-27 21:39:19   来源:   作者:   人气:
1.1.1.1 POM工艺特征
1、熔点明显
聚甲醛是一种无分枝、高密度、高结晶性和聚合物,具有明显的熔点,当温度未达到熔点以上,长期受热树脂也不会熔融。
1.1.1.2 结晶度高,体积收缩大
聚甲醛的结晶度高达80%~90%,是热塑性中结晶最高,这在成型中不仅对树脂的熔融有较大的影响,需要吸收大量热量,而且对制品的成型有较大的影响。当熔体由熔融状态转变为固体状态时,其体积收缩率远较其它塑料为大,因此在加工厚壁制品时要进行充分的补缩。
1.1.1.3 热稳定性较差
聚甲醛在240℃的温度下会严重分解,色泽变黄,并会散发出刺鼻的气味,在于210℃的温度下,停留时间不能超过20分钟,即使在正常加工范围内,其受热的时间稍长也会出现分解,所以在保证物料流动性的前提下,应尽可能采用较低的成型温度和较短的受热时间。
1.1.1.4 凝固速度快
聚甲醛的凝固温度在160℃左右,凝固速度比熔融速度快,温度稍低于熔点时,即生成结晶并且具有一定的刚性和表面的硬度,故可快速脱模,缩短冷却时间,由于凝固速度快,在制品表面易产生缺陷,如折皱、斑纹,熔接线等,对此应用相应的措施予以补救,如增加对速,提高模温等。
1.1.1.5 吸水性低
聚甲醛的吸水性在0.25%左右,水分的存在对其性能和成型加工温度影响不是很大,因此在成型之前可以不作干燥处理,但当颗粒表面吸附有水分时,从有利于改善制品外观出发,还是需要进行干燥处理的。
1.1.1.6 流变性
聚甲醛的熔体粘度对温度的敏感性较小,而对剪切应力的依赖性较大,因而要增加其流动性不是提高加工温度着手,而应对增大注射速率,控制模温和模具改造等多方面考虑。
1.1.2 POM加工
1、塑料处理
POM吸水性小,一般为0.2%-0.5%。在通常情况下,POM不需干燥就能加工,但对潮湿原料必须进行干燥。干燥温度80℃以上,时间2小时以上,具体应按供应商资料进行。
再生料使用比例一般不超过20-30%。但要视产品的种类和最终用途而定,有时可达100%。
2、塑机的选用
POM除了要求螺杆无滞料区外,对注塑机没有特别要求,一般注塑即可。
3、模具及浇口设计
常见模具温度控制为80-90℃,流道直径有3-6mm,浇口长度为0.5mm,浇口大小要视胶壁厚度而定,圆形浇口直径至少应制品厚度的0.5-0.6倍,长方形浇口的宽度通常是厚度的2倍或以上,深度为壁厚的0.6倍,脱模斜度40′-1°30′之间。
排气系统
POM-H 厚度0.01-0.02mm 宽3mm
POM-C 厚度0.04mm 宽3mm
4、熔胶温度
可用空射法量度
POM-H 可设为215℃ (190℃-230℃)
POM-C 可设为205℃ (190℃-210℃)
5、注射速度
常见为中速偏快,过慢易产生波纹,过快易产生射纹和剪切过热。
6、背压
越低越好,一般不超过200bar
7、滞留时间
如设备没有熔胶滞留点 ,POM-H 可在215℃滞留35分钟
POM-C 可在205℃滞留20分钟不会有严重的分解
在注塑温度下熔体不能在机筒内滞留超过20分钟。POM-C在240℃下可滞留7分钟。如果停机,机筒温度可降到150℃,如要长期停机就必须清理机筒子,关闭加热器。
8、停机
清理机筒必须用PE或PP,关闭电热,把螺杆推在前位。料筒和螺杆必须保持清洁。杂质或污垢会改变POM的过热稳定性(尤其是POM-H)。所以当用完含卤聚合物或其他酸性聚合物后,应用PE清理干净后才能打POM料,否则会发生爆炸。若作用不当的颜料、润滑剂或含GF尼龙的物料,会导致塑料降质。
9、后处理
对于非常温使用的制件且质量要求较高,须进行热处理。
退火处理效果,可将制品放入浓度为30%的盐酸溶液中浸30分钟检查,然后用肉眼观察判断是否有残余应力的裂纹产生。
二、成型设备
聚甲醛的熔成型加工对成形机类型无特定要求,但仍须注意如下几点:
1、每一次注射量不超过成形机最大理论注射量的60%~70%。
2、物料流经部位,不允许有任何造成物料滞留的问题存在,特别是料筒与喷嘴接合处,止逆装置或分流梭等处必须注意。
3、螺杆式注塑机的螺杆可选用三段通用螺杆。
4、喷嘴要求对料流的阻力要小,一般选用敞开式通用喷嘴并附有加热控制装置。
5、为保证产品质量,要成形机应有足够的锁模力。
三、成形工艺
1、注射温度
聚甲醛是热敏性,结晶型聚合物,有明显的熔点,注射温度必须高于其熔点,物料才具有可流动性,才能进行成形加工,最适合的注射温度应在190℃~200℃之间。随着注射温度的提高,对聚甲醛机械性能将产生不同程度的影响:一般情况下,注射温度高出熔点20℃~30℃时,不但综合物理机械性能较好,而且在此温度下能获得表面光洁、平整、无气泡的制品。对于薄壁的制品则可提高到210℃进行加工,超过此温度不但不能改善熔融料的流动性,反而有可能导致物料的分解。
由于聚甲醛是热稳定性较差的塑料,物料所经受的温度与时间的关系呈反比例关系,即温度越高,物料所经受的时间则越短,这一点在成形中要特别注意。
2、注射压力
注射压力的增加对聚甲醛的拉伸强度影响不大,相对伸长率略有增加,而落球冲击强度却明显提高,所以适当提高注射压力不但对制品的机械性能无损害,还可改善物料的流动性和外观。当然,过高的注射压力会造成模具变形,产品披锋等问题。
3、保压时间
聚甲醛受结晶影响体积收缩较大,熔体冷却速度大于熔融速度,对此保压时间就十分重要,以防止制品出现缩凹,空洞等问题。较长的保压时间对产品的尺寸和外观是有利的,当然,保压时间还必须与浇口的封口时间相适应,以免延迟生产效率。
4、注射速度
注射速度的增加对聚甲醛制品的外观质量有较为明显的改观,这是因为随着注射速度的增加,剪切速率也相应提高,有利于熔体粘度的降低,从而改善了熔体的流动性。同时由于制品内部的热量散失少,加之磨擦产生的热量,于是物料温度要比低速注射时高,冷凝速度相对减缓,使得制品表面光滑平整。因此除了特别厚的制品,大多数情况下都采用较快的注射速度。特别是薄壁的制品可选用快速充填更为理想,可避免熔体过早凝固而形成皱纹。
5、模具温度
模具温度对聚甲醛制品的影响大致有以下几点:
A、结晶度
模具温度高时,熔体在模腔内缓慢地冷却,有利于提高结晶度,这是大多数结晶聚合物在成形时所共同的特点。但由于聚甲醛的结晶度较高,结晶速度快,因此尽管模具温度有所变化,而对结晶度的影响并不突出。
B、分子定向
当模具温度较低的情况下,熔体进入模腔后,靠近模壁部分的熔体所受的剪切作用较大,其分子链在应力较大的状态下凝固,制品中分子定向作用明显,内应力较大。而提高的模具温度则可缓和分子链中的应力,减弱分子定向,制品较为平整。
C、收缩率
因模具温度的提高会加大制品的收缩,故在制品成型过程中必须严格控制特别是尺寸精密,要求精密高的制品。
四、注意事项
1、再生料的使用
在正常情况下聚甲醛树脂经反复十余次使用,除相对伸长率有所下降,色泽稍有变黄外,其它性能几乎明显影响。
2、安全性
聚甲醛为热敏性塑料,超过一定的温度或在加工温度下长时间受热,均会引起分解,放出大量甲醛气体,轻使物料变色,制品起泡,重则引起料筒内气体膨胀而导致爆炸的危险。在加工聚甲醛之前或结束生产时,都应用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)清洗料管。在机械作长时间停止时,一定要把加工温度降至熔点以下,再次生产时,再升温。
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