PS、HIPS 和 PMMA 等塑料的性能和加工

本文概述了常用注塑塑料的基本性能和加工特性。 

来自非晶态材料，例如 PS、ABS、PC和 PVC 例如结晶塑料 PE、PP、PA和 POM每种材料在流动性、耐热性、收缩性、吸湿性和成型要求方面都表现出独特的性能。

通过了解这些材料差异，制造商可以优化加工条件，提高产品质量，并减少成型过程中的缺陷。

PS

• PS的特性

聚苯乙烯（PS）是一种无定形聚合物，具有优异的流动性和低吸水率（低于……）。 0.2%），使其成为一种易于加工和成型的透明塑料。

其产品实现了透光率 88-92％具有良好的着色性和高硬度。

然而， PS 产品表现出高脆性和易发生内应力开裂的特性。

它们耐热性差（60 80°C它们无毒，比重约为 1.04克/厘米3 （略大于水）

• PS的加工特性

PS的熔点为 166℃，最佳加工温度范围通常为 185至215°C，分解温度约为 290℃，从而形成相对较宽的加工温度窗口。

PS 该材料在加工前无需干燥。由于其熔融指数高（MI由于具有优异的流动性能，注射压力可以设置得更低。

PS 具有低比热容，能够在散热良好的模具中快速冷却和凝固。

其冷却速度超过大多数标准材料，从而可以更早地打开模具。

塑化和冷却时间都相对较短，从而缩短了整体循环时间。

光泽 PS 随着模具温度的升高，产品性能会得到改善。

HIPS

• HIPS 特性

HIPS是一种改性材料 PS， 5-15％ 橡胶含量。其韧性约为其他橡胶的四倍。 PS具有显著增强的冲击强度。

它保留了 PS具有优异的加工性能和良好的染色性能。 HIPS 产品是不透明的。

高抗冲聚苯乙烯（HIPS）吸水率低，加工过程中无需预干燥。

• 高抗冲聚苯乙烯的加工特性

含 5-15％ HIPS橡胶的分子结构使其流动性有所降低。

建议采用更高的注射压力和成型温度。

它的冷却速度比 PS这就需要足够的保压、保压时间和冷却时间。

成型周期比 PS，最佳加工温度范围为 190 240°C.

在 HIPS 部件。

可以通过提高模具温度和夹紧力，同时降低保压压力和时间来缓解这种情况。

但是，成品中水痕可能会更加明显。

AS（SAN）

• AS 性能

AS是一种苯乙烯-丙烯腈共聚物，对……表现出较低的敏感性 内部 应力开裂。

它具有更高的透明度、更高的软化温度和更大的冲击强度。 PS.

• AS的加工特性

AS的最佳加工温度通常在 200 250°C.

这种材料容易吸水，加工前需要干燥一个多小时。

它的流动性略逊于…… PS因此需要稍高的注射压力。模具温度应保持在 45 75°C.

ABS

• ABS的特性

ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，具有高机械强度和优异的综合性能，其特点是韧性、回弹性和刚性。

作为一种无定形聚合物， ABS 是一种用途广泛的工程塑料，种类繁多，应用广泛，也称为“通用塑料”。MBS 指透明的 ABS).

它极易吸收水分，密度为 1.05克/厘米3 （比水略重），收缩率低（0.60%尺寸稳定性好，易于加工和成型。

• ABS的加工特性

1.  ABS 具有显著的吸湿性和湿度敏感性。

成型前必须进行彻底干燥和预热，水分含量必须严格控制在以下水平。 0.03%.

2. 与其他非晶态树脂不同， ABS 熔体粘度对温度的敏感性较低。

虽然其喷射温度略高于 PS，它缺少 PS'具有较宽的温度耐受范围。

盲目提高温度来降低粘度是无效的；相反，应该通过提高螺杆转速或注射压力来提高流动性。

最佳加工温度范围为 190-235°C.

3. ABS 熔体粘度中等，高于 PS, HIPS和 AS因此需要更高的注射压力进行成型。

4. 适中的注射速度可获得最佳效果 ABS 成型工艺（复杂、薄壁零件除外，此类零件需要更高的成型速度）中，浇口区域容易出现表面缺陷。

5. ABS 需要更高的成型温度，模具温度通常设定在 45 80°C.

对于较大尺寸的产品，固定模具（前模）温度通常应约为 5℃， 高于活动模具（后模具）。

6. ABS 不应长时间（少于 30 分钟）在高温下放置于桶中，因为长时间暴露可能会导致腐烂和泛黄。

BS（K 材料）

• BS的特性

BS 是一种苯乙烯-丁二烯共聚物，其特点是韧性和弹性适中，硬度低（相对较软），透明度好。

它的密度为 1.01克/厘米3 （类似于水）。这种材料易于着色，流动性好，且易于成型。

• BS的加工特性

最佳加工温度范围 BS 通常 190 225°C建议模具温度为 30 50°C.

该材料加工前应进行干燥处理。由于其流动性好，注射压力和注射速度可以设置得较低。

PMMA

• PMMA 的性质

PMMA 是一种无定形聚合物，俗称丙烯酸玻璃。

它具有优异的透明度和良好的耐热性（热变形温度为 98℃，).

由这种材料制成的产品具有中等的机械强度和较低的表面硬度，因此容易被坚硬的物体刮伤，留下痕迹。

与聚苯乙烯相比（PS它不易发生脆性断裂。它的密度是 1.18克/立方厘米。

• PMMA的加工特性

PMMA 加工过程对条件要求非常严格，因为它对湿度和温度极其敏感。加工前必须彻底干燥。

其熔体粘度相对较高，需要在高温下成型（225 245°C）和压力。模具温度介于 65 80°C 是最佳的。

PMMA 稳定性差；长时间暴露于高温下或在高温下停留时间过长会导致性能下降。

螺杆转速不宜过高（约 60% 就足够了）。

更厚的 PMMA 零件内部容易出现“空隙”，因此需要使用大浇口进行加工，并采用“低材料温度、高模具温度和慢注射速度”的方法。

PE

• 聚乙烯的特性

PE 是产量最大的塑料，其特点是柔软、无毒、成本低廉、易于加工。

它是一种典型的结晶型聚合物。在其各种类型中， LDPE 以及 HDPE 是常用的。

这些是半透明塑料，强度低，密度为 0.94克/厘米3 （低于水位）

LDPE 质地较软（俗称软塑料），而 HDPE 被称为硬质塑料。

这比 LDPE透光性差，结晶度高。

PE 它具有优异的耐化学性和耐腐蚀性，但难以在其上进行印刷。

• 聚乙烯的加工特性

最显着的特点 PE 模制零件的一大缺点是成型收缩率高，这使得它们容易收缩和变形。

PE树脂吸湿性低，无需干燥。

PE具有较宽的加工温度范围，并且耐分解（分解温度为 320℃，).

更高的压力会导致更高的零件密度和更小的收缩率。

PE 流动性中等，需要严格控制加工条件并保持恒定的模具温度（40 60°C).

PE 结晶度受成型条件影响。它具有较高的冷定型温度；较低的模具温度会导致结晶度降低。

在结晶过程中，各向异性收缩会导致内部应力集中，从而造成 PE 易变形和开裂的部件。

将产品放入 80℃， 水浴可以缓解压力。

注塑成型过程中，略微提高材料和模具温度更为理想。在保证零件质量的前提下，注射压力应保持相对较低。

模具冷却需要特别快速和均匀的冷却，因为产品脱模时会很烫。

PP

• PP的特性

PP 是一种结晶聚合物，也是常见塑料中最轻的，密度仅为 0.91克/厘米3 （低于水位）

在通用塑料中， PP 具有最佳的耐热性，其热变形温度为 80 100°C 并且能够承受沸水的浸泡。

它具有优异的抗应力开裂性能和高弯曲疲劳寿命，因此赢得了“坚不可摧的塑料”的绰号。 PP的 整体性能优于 PE 材料。

PP 产品轻便、韧性强、耐化学腐蚀。

PP的 缺点包括：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易受“铜损伤”以及后收缩倾向。

脱模后，容易老化、变脆、变形。

• 聚丙烯的加工特性

PP 在熔点处具有良好的流动性和优异的成型性能。

其加工性能由两个关键特征决定：首先是粘度 PP 随着剪切速率的增加，熔体显著减少（受温度的影响相对较小）。

其次，它表现出高度的分子取向性，从而导致显著的收缩。

最佳加工温度 PP 范围 200 300°C.

它表现出良好的热稳定性（分解温度： 310℃，），但长时间在高温下于桶中存放（270 300°C可能导致性能下降。

建立 PP 随着剪切速率的增加，粘度显著降低，提高注射压力和注射速度可以改善流动性，减少收缩变形和缩痕。

模具温度应控制在一定范围内 30 50°C. PP 熔体可以渗入狭窄的模具缝隙，造成飞边。

熔化过程中， PP 吸收大量熔化热（比热容高），导致零件弹出时温度很高。 PP 材料加工前无需干燥。

其收缩率和结晶度均低于 PE.

PA

• PA 的特性

PA 尼龙也是一种结晶塑料，种类繁多。注塑成型中常用的类型包括尼龙6、尼龙66、尼龙1010和尼龙610。

尼龙具有韧性、耐磨性和自润滑性。

其主要优点包括：有机机械强度高、韧性好、抗疲劳、表面光滑、摩擦系数低、耐磨损、耐热（适合长期使用，最长可达……） 100℃，），耐腐蚀性，轻质部件，易染色，易成型。

主要缺点 PA 包括：吸湿性高、注塑成型要求严格、尺寸稳定性差，以及由于比热容高而导致产品发热。

PA66 是强度最高、应用最广泛的品种。 PA 系列丛书中。

其高结晶度赋予其优异的刚性、硬度和耐热性。

PA1010该材料于 1958 年在中国首次研制成功，具有半透明、低密度、弹性和柔韧性等特点。

它的吸湿性比 PA66 以及可靠的尺寸稳定性。

• PA的加工特性

PA 极易吸水，加工前必须彻底干燥，水分含量控制在以下水平 0.3%.

干燥充分的原材料可生产出高光泽产品，而干燥不足则会导致表面粗糙。

PA 它不会随着加热温度的升高而逐渐软化，而是在接近熔点的狭窄温度范围内软化。

它的熔点非常明确，一旦达到这个温度就会流动（不像其他材料，例如……）。 聚苯乙烯、聚乙烯 或 PP).

PA 与其他热塑性塑料相比，其粘度显著降低，熔点范围也更窄（大约为 5℃，).

它具有优异的流动性，便于模具填充，但也容易产生飞边。喷嘴容易出现“滴漏”，因此需要更高的吸入压力。

由于其熔点和凝固点都很高，如果温度降至熔点以下，熔融材料可能会在模具内凝固，从而阻碍完全填充。

因此，高速注塑至关重要（尤其对于薄壁或长流道零件）。尼龙模具需要完善的排气措施。

PA 在熔融状态下热稳定性较差，容易发生降解。

枪管温度不应超过 300℃，熔体在料筒内的停留时间不应超过 30 分钟。

PA 需要精确控制模具温度，以便调节结晶并达到所需的性能。

最佳模具温度 PA 范围 50 90°C加工温度 PA1010 最擅长 220 240°C，而 PA66 过程需要在牛奶或乳清产品在管式降膜蒸发器中浓缩至约XNUMX%固体含量之前，进行初始的热处理和巴氏杀菌步骤。 270 290°C.

根据质量要求，成品 PA 产品可能需要进行退火或湿度处理。

POM

• POM的性质

POM 是一种具有优异刚性的结晶塑料，俗称“缩醛”。

它具有优异的性能，包括抗疲劳性、抗蠕变性、耐磨性和耐热性。

POM 吸湿性低，密度为 1.42克/厘米3 以及相对较高的收缩率 2.1%这使得尺寸控制变得困难。

其热偏转温度为 172℃，.

• POM的加工特性

POM 加工前无需干燥。最好在加工过程中预热材料（约 100℃，），从而提高产品的尺寸稳定性。 POM 加工温度范围较窄（195 215°C).

在桶中停留时间过长或温度超过 220℃， 会导致分解。

螺杆转速不宜过高，并应尽量减少残留物料。

POM 收缩率较高，容易出现收缩缺陷或变形。

POM 具有较高的比热容，需要较高的模具温度（80 100°C).

模制零件脱模后仍然非常烫，因此必须采取预防措施防止烫伤。

POM 最好在中等压力、中等速度和较高模具温度的条件下进行加工。

PC

• PC属性

PC 是一种具有极佳透明度的无定形塑料。

它具有优异的综合性能，包括高机械强度、良好的韧性、优异的耐热性和耐候性、高尺寸稳定性、易着色性和低吸水率。

PC 具有热变形温度 135 143°C 并且可以在以下工作温度下长期使用 120 130°C.

其缺点包括：耐化学性有限、熔体粘度高、流动性差、对水分极其敏感、易发生内部应力开裂。

• PC的处理特性

PC 该材料对温度敏感，随着温度升高，其熔体粘度显著降低，流动速度加快。

它对压力不敏感，因此提高温度是增强其流动性的方法。

PC 材料在加工前必须彻底干燥（大约） 120℃，），水分含量控制在以下 0.02%.

PC 材料应在高温、高温模具、高压、低速成型的条件下进行成型。

模具温度最好控制在……附近 80 110°C，采用合适的成型温度 280 320°C. PC 产品容易出现表面飞边和浇口线，存在明显的内部残余应力，并且容易开裂。

所以， PC 该材料对成型精度要求更高。 PC 收缩率低（0.5%）且尺寸变化极小。

由以下材料制成的模制产品 PC 可以进行退火处理以消除内部应力。

EVA

• EVA的特性

EVA 是一种无定形塑料，无毒，密度为 0.95克/厘米3 （比水轻）。

其产品具有表面光泽度差、弹性好、柔软、重量轻、机械强度低、流动性好、易于加工成型等特点。

它的收缩率相对较高（2%EVA可用作色母粒的载体。

• EVA的加工特性

EVA 成型工艺在低温下进行（160 200°C具有较宽的容差范围。

模具温度应保持较低（20 45°C该材料在加工前需要干燥（干燥温度： 65℃，).

加工过程中，模具和材料温度不宜过高，否则可能导致表面粗糙。

EVA 产品容易粘附在前模上；因此，建议对浇口和冷流道腔采用卡扣式设计。

温度超过 250℃， 可能导致腐烂。

EVA 加工的最佳条件是“低温、中压、中等速度”。

PVC

• 聚氯乙烯的性能

PVC 是一种无定形塑料，热稳定性差，易发生热分解。

它具有阻燃性（表现出良好的阻燃性）、高粘度和差的流动性。

PVC 有多种类型，可分为软性、半硬性和硬性。 PVC.

其密度范围为 1.1 至 1.3克/厘米3 （比水重），收缩率高（1.5-2.5％).

PVC 产品表面光泽度差（尽管美国最近的研究已经开发出一种透明的刚性材料）。 PVC 与聚碳酸酯相当）。

• 聚氯乙烯的加工特性

PVC 加工温度范围较窄（160 185°C），这使得加工难度更大，技术要求更高。

加工过程中通常不需要干燥（如果需要，请在加工过程中进行）。 60 70°C模具温度应该降低（20 40°C).

PVC 加工过程中容易出现气流纹和黑条纹；加工温度必须严格控制。

螺杆转速应较低（低于） 50%），残余容积最小，背压不宜过高。

模具需要有效的通风。 PVC 物料在高温料筒中停留时间不应超过15分钟。

相比于 PVC对于物料输送而言，较高的水位更为有利。

成型的最佳条件是“中压、慢速、低温”。

相比于 PVC 产品更容易粘在前模上。开模速度（第一阶段）不宜过快。

最好将冷流道腔内的浇口设计成拉环式。

处理完毕后，在停止机器之前，请先进行以下操作： PVC 用材料及时清洁枪管 PS 浇注材料（或） PE 材料）以防止 PVC 分解作用会产生 Hd↑，并腐蚀螺杆和筒体内壁。

PPO

• PPO的性能特征

PPO（NORLY） 是一种具有优异综合性能的工程塑料。

它的硬度高于 PA，POM和 PC此外，它还具有高机械强度、优异的刚性和卓越的耐热性（热变形温度为 126℃，），高尺寸稳定性（收缩率 0.6%），且吸湿性低（小于 0.1%).

其缺点包括对紫外线不稳定、成本高、市场渗透率有限。

• PPO的加工特性

PPO 具有熔体粘度高、流动性差、加工条件苛刻等特点。

加工前必须先将其干燥。 100 120°C 1-2小时。

成型温度范围为 270 320°C模具温度理想情况下控制在 75 95°C.

加工需要“高温、高压、高速”的条件。注塑成型过程中，浇口前方容易形成喷射痕迹（蛇形纹路）。较大的浇口更佳。

结语

不同的塑料具有不同的物理性能和加工性能，因此根据材料特性选择合适的成型参数至关重要。

适当控制温度、压力、干燥、模具温度和注射速度，可确保稳定生产，并最大限度地减少变形、脆化、内应力和收缩等问题。

全面了解这些材料能够提高注塑成型效率，实现更稳定的产品性能，并提高制造可靠性。