无卤阻燃PC/ABS成型加工要点

作者：上海锦湖日丽塑料有限公司 黄崇明

欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... PC/ABS合金是一种性能优良的工程塑料，改善了PC的应力开裂性、加工性，同时具有优异的耐热性、抗冲击性、耐化学性和尺寸稳定性。无卤阻燃PC/ABS不采用卤素阻燃剂，更绿色环保，阻燃等级可达1.5mm V0、2.0mm 5VB及3.0mm 5VA，甚至0.75mm V0等级，广泛应用于电脑显示器外壳、笔记本外壳等IT产品以及复印件、打印机等办公设备之外壳。 无卤阻燃PC/ABS可用传统加工设备进行注塑或挤出成型、二次加工等，注塑成型应用最多。其流变特性如下（以上海锦湖日丽产品为例）：阻燃PC/ABS由于含有PC成分和阻燃剂，小量的水分易导致PC在高温成型加工过程中产生水解，以及过分受热导致部分降解及小分子析出，造成制品产生银丝、发黄、色差以及产品脆、喷漆开裂等外观及强度问题，因此，加工中要控制好相关环节。 材料的干燥 阻燃PC/ABS树脂会吸收空气中的水分，含水量为0.2~0.3%之间。为了使注塑制品达到最佳效果，减少降解的可能性，PC/ABS在成型加工前必须进行干燥，使材料含水量降至0.04%以下，最好在0.02%以下，以提高加工稳定性和机械性能。 通常，阻燃PC/ABS树脂在建议的温度下预干燥4~6小时，可达到所需含水率。干燥时间与干燥设备有关，但最长累积干燥时间不能超过48小时，否则材料有降解变色的可能。常用干燥设备有三种：箱式干燥机、料斗式干燥机和除湿干燥机。无卤阻燃PC/ABS建议使用除湿干燥机干燥。 注塑设备的选择 确定注塑机规格时，除考虑锁模力外，对无卤阻燃PC/ABS应尽量选用最大注塑量低的机台。当总注塑重量（所有型腔，包括流道和注道）等于注塑机最大注塑容量的50~80%时，一般可以获得最佳效果。使用大料筒机器时，极小的注射量会造成树脂的滞留时间不必要地延长，导致树脂降解。如果必须在建议温度范围的高温段进行注塑，应选择较小的注塑机料筒容量，建议注塑量大于最大注塑容量的60%，以缩短材料停留时间，降低降解可能性。通常，阻燃PC/ABS的最长热停留时间应小于10分钟，最佳热停留时间小于5分钟。 注塑工艺参数的设定 1、成型温度 成型温度设定是以确保阻燃PC/ABS充分塑化为基准，应尽量使用低温区域，防止材料降解。成型温度增加会明显降低阻燃PC/ABS粘度，增加树脂的流动性，使流动距离变长。原则上，当使用建议的成型温度上限时，应使熔胶滞留时间尽可能短，避免降解。无卤阻燃PC/ABS成型温度一般为230~270℃。 2、螺杆转速和背压 过高的螺杆转速会导致过大的剪切热，从而使熔融材料的实际温度大大高于设定温度，有可能导致材料降解。同样，过高的背压也会导致过大的剪切热。一般以在冷却时间内尽量完成计量来设定螺杆转数。同时要考虑材料塑化状态、螺杆回转时发生的剪切热、计量时间的稳定性和最小残留量的稳定性，建议转速设为30~70rpm。背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定，阻燃PC/ABS的背压一般调校在3-10kg/cm2。产品表面有少许银丝、混色、缩水及产品尺寸重量变化大时，可适当增加背压；射嘴出现漏胶、流涎、材料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。 3、注塑速度 选择注塑速度时，主要考虑制品的外观、模具的排气以及型腔内树脂流动的阻力。较快的注塑速度，一般会使流程加长，适合充填薄壁制品，并形成较好的表面光洁度，但过快的注塑速度会产生强剪切导致材料降解。而慢速注塑速度可以帮助避免浇口白晕、喷射痕和流痕等缺陷。建议根据产品及模具结构采用分段阶梯式速度设定，以确保充填顺畅和制品外观。 4、保压压力和时间 保压压力和时间设定是否合理，直接影响制件内应力的大小。保压压力的增加会使分子间隙变小，链段活动范围减小，熔体体积缩小，密度变大，分子间作用力增加，可以改善产品的缩水及内部质量，但会导致内应力变大，因此，在保证产品外观质量的前提下尽量选用较低的保压压力。一般情况下，合适的保压压力为注射压力的60~80%。 保压时间的设定是根据浇口冷却完成固化，螺杆再推进已不再对成型品施加压力为止的时间。保压时间的设定以射出时间和压力为基准，然后渐渐延长时间来测定成型品重量，成型品重量不再变化为止即是要设定的保压时间。 5、模具温度 模具温度控制对决定最终制件的充填程度、外观、残余应力是非常重要的。建议在成型阻燃PC/ABS时使用模温机来控制模具温度，建议的模温是50-80℃。较高的模具温度，往往会产生良好的流动、较高的熔接线强度、较小的产品内应力，但成型周期会延长。若模具温度比建议的低，就会导致高内应力并损坏制件的最佳性能。就制件表面和循环周期而言，模具温度为建议温度范围的中间值时，可望得到较好的结果。 6、冷却时间 冷却时间的设定是基于产品固化开模取出后不致产生变形，先可以设定长一点，然后根据产品及冷却效果的不同慢慢减少，以产品不变形的最少冷却时间为最佳冷却时间。也可按公式估算：（式中δ是需要冷却的制品厚度，单位为mm，α是塑料的热传导系数。） 总之，无卤阻燃PC/ABS最重要的加工注意事项有两点：1、必须对材料进行充分干燥，否则易造成材料水解； 2、严格控制材料的成型温度及在高温时的滞留时间，否则易造成材料热降解。其余各工艺参数彼此协调，根据产品及模具结构的差异，综合考虑设定，才能得到质量稳定、外观更好、性能优越的产品。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/9/2011)