聚碳酸酯注塑工藝設計一:聚碳酸酯的簡介：1.1:聚碳酸酯的化學性能：聚碳酸酯(Polycarbonate)常見縮寫PC是一種無色透明的無定性熱塑性材料。其名稱來源于其內(nèi)部的CO3基團。化學名：2,2’-雙(4-羥基苯基)丙烷聚碳酸酯其特性:1、 聚碳酸酯耐酸，耐油。2、 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐強堿。1.2:聚碳酸酯的物理性能：密度：1.20—1.22g/cm線膨脹率：3.8X10cm/cm°C熱變形溫度130°C。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，需要添加阻劑才能符合UL94V-0級?？墒蔷奂谆┧峒柞ハ鄬厶妓狨r格較低，并可經(jīng)過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。不耐強酸，不耐強堿聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。1.3:聚碳酸酯的生產(chǎn)：聚碳酸酯是日常常見的一種材料。由于其無色透明和優(yōu)異的抗沖擊性，日常常見的應用有光碟，眼鏡片，水瓶，防彈玻璃，護目鏡、銀行防子彈之玻璃、車頭燈等等、動物籠子寵物籠子。聚碳酸酯PC也是筆記本電腦外殼采用的材料的一種，它的原料是石油，經(jīng)聚酯切片工廠加工后就成了聚酯切片顆粒物，再經(jīng)塑料廠加工就成了成品，從實用的角度，其散熱性能也比ABS塑料較好，熱量分散比較均勻。當與稀土玻璃比較聚碳酸酯纖維如同輕量級和高度不易碎。聚碳酸酯纖維多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。聚碳酸酯工業(yè)化合成主要是界面光氣化路線，以雙酚a為原料，使用光氣、氫氧化鈉和二氯甲烷為原料及反應助劑，此法工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量較高，易于規(guī)?；瓦B續(xù)化生產(chǎn)，經(jīng)濟性好等，長期占據(jù)著聚碳酸酯生產(chǎn)的主導地位。但由于該法使用的原料光氣劇毒，因此近年來各大公司紛紛研究非光氣法生產(chǎn)路線。1993年非光氣法工藝研究成功，并由ge塑料日本公司實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。主要以雙酚a與碳酸二苯酯為原料，該工藝是一種符合環(huán)境要求的”綠色工藝”，已成為今后聚碳酸酯合成工藝的發(fā)展方向，預計未來在聚碳酸酯生產(chǎn)中將逐漸占據(jù)主導地位。二:工藝特性PC的分子結構既有柔性又有剛性的無定性聚合物。因此，具有許多的優(yōu)良工程性質(zhì)。分子鏈簡單、規(guī)整。但由于苯環(huán)的存在，雖然它是結晶聚合物，但很難結晶，因此聚碳酸酯為無定形聚合物。鏈節(jié)較長，苯環(huán)使鍵段運動較為困難，因此聚碳酸酯玻璃化溫度較高為149°C,熔融溫度在220-230°C之間，分解溫度為330°C。熔體黏度高。提高溫度，熔體的黏度則會下降，對溫度比較敏感。熔融黏度隨相對分子量的提高而明顯增加。兩者關系見表1。表1聚碳酸酯熔融黏度與相對分子量的關系平均相對分子量熔融黏度/Pa*s平均相對分子量熔融黏度/Pa*s2500058033000300027000300009401450400007200聚碳酸酯有明顯的吸濕傾向，熔體黏度又高，只要有微量水分都會使制品產(chǎn)生銀紋等缺陷，沖擊強度則會大大的下降。水分還能促進其其降解。相對分子質(zhì)量隨著加熱溫度的提高，加熱時間的延長而下降。聚碳酸酯的黏度范圍，從低黏度、中黏度到高黏度、超高黏度都能夠注射成型。而相對分子量介于2.2-3.8萬的，也可用玻璃纖維增強改性。聚碳酸酯的相對分子量用熔體支書間接表示。聚碳酸酯經(jīng)重復注射，熔體指數(shù)的變化極大，會變小，不會出現(xiàn)顯著的熱降解，可是性能會變差。見表2。表2聚碳酸酯經(jīng)加熱和多次注射后的熔體指數(shù)的變化條件熔體指數(shù)/g(10min)熱作用后260°C,25min0.71重復注射10次39.4聚碳酸酯的成型收縮率較小，介于0.35%-0.5%之間。三:成型設備由于聚碳酸酯的熔體溫度很高，熔體的黏度較大，因此較聚苯乙烯等熱塑料需要更多的質(zhì)量用于樹脂的塑化，因此對于成型高于200的大型制件，最好采用螺桿式注射機為佳。這是由于螺桿式注射機塑化量大，注射壓力損失小，溫度均勻，制品取向和內(nèi)應力大大減小等優(yōu)點。3.1螺桿一般螺桿為單頭全螺紋，等距漸變式、帶止逆環(huán)的壓縮型螺桿。螺桿長徑比15-20,壓縮比2-3。3.2噴嘴加工聚碳酸酯能夠選擇的噴嘴有普通敞口延伸式和針閥自鎖式噴嘴嘴。可是多選擇普通敞口延伸式，因為PC熔體黏度高、流動性差，一般不會產(chǎn)生”流涎”現(xiàn)象。敞口式噴嘴的特點是：結構簡單，制造維修方便，能增加注射射程，注射壓力損失小，即能適應薄壁短流程，也能滿足薄壁流程制品的加工。在選定噴嘴的同時，也相應決定噴孔直徑和噴嘴電熱圈功率，這些參數(shù)與注射機的規(guī)格直接有關，就普通敞口延伸式噴嘴，其大致關系見表3表3普通敞口延伸式噴嘴和噴嘴電熱圈功率關系表注射成型機規(guī)格/噴嘴孔直徑/mm電熱圈功率/W203-604-200-40061005008150100010200第四章產(chǎn)品與模具的結構特點4.1產(chǎn)品壁厚壁厚多為1-3mm,一般不超過6mm表4壁厚與流動極限的關系壁厚/mm流長比2.3-390:11.250:12.280:15.2110:1熔體粘度低、注射壓力大、模具溫度高及充模速度快時，極限流動長度都增大：制品厚度減小，寬度增加時，極限流動長度則會下降。4.2脫模斜度聚碳酸酯的收縮率偏小，則脫模斜度一般在50’-14.3嵌件聚碳酸酯的分子鏈剛性較強，則盡量不使用金屬嵌件，確實需要使用時，嵌件的周圍的厚度則應大于嵌件的直徑。4.4制品的缺口、銳角聚碳酸酯對缺口、銳角較為敏感，而在產(chǎn)品的設計上則應盡量避免銳角、缺口的應用，如果有銳角或者倒角時，倒角的圓弧半徑（R）不小于1.5mm。其制品的壁厚則應盡量均勻一致，或者采用的工藝的方法使用不均勻的壁厚趨勢于均勻。4.5流道聚碳酸酯的熔體黏度高，熔體冷卻速度快，模具的流道則應該選擇短而粗。這是為了減小料流在模具流道中的壓力和熱量損失，以減小流道的阻力，因而應使流道的截面成圓形或正六邊形。而對于薄壁制品來說，為加快均勻充模，其分流道可適當?shù)募訉?。另外，為防止冷料進入模腔，應在主流道尾部設置冷料井，分流道的分枝也應該設置貯藏式的冷料井。4.6澆口注射聚碳酸酯所用的澆口主要有幾種，較為典型的有：主流道澆口（直接澆口？）、圓片式澆口、直接澆口、點澆口等。這是因為聚碳酸酯的熔體黏度高，流動性差，冷卻速度快，材料的性質(zhì)堅硬，澆口整置比較困難。澆口的深度為制品壁厚的0.7倍，如果采用點澆口，直徑要在0.8-3mm之間，澆口則應該盡可能的短，一般約為1mm。注射