海扬粉体知识锦囊丨如何解决塑料收缩问题？

慧正资讯：塑料的收缩率是指塑料制件在成型温度下尺寸与从模具中取出冷却至室温后尺寸之差的百分比。它反映的是塑料制件从模具中取出冷却后尺寸缩减的程度。影响塑料收缩率的因素有:塑料品种、成型条件、模具结构等。不同的高分子材料的收缩率各不相同。其次塑料的收缩率还与塑件的形状、内部结构的复杂程度、是否有件等有很大的关系。近日，海扬粉体就如何解决塑料收缩问题进行了详细讲解。

01、影响塑料收缩率具体因素

1.原料的影响

(1)原料品种

不同原材料的热膨胀系数不同,因此在冷热加工过程中的热胀冷缩尺寸变化幅度不同

(2)原料的结晶度

同一种原料结晶度不同,其收缩率大小不同,结晶度越小,收缩率也越小。在众多影响因素中,树脂的结晶度大小对收缩率影响最大。

(3)原料的相对分子质量

同一种原料相对分子质量越大,其收缩率越小。以PP为例,不同熔体流动指数的树脂收缩率大小完全不同,具体见表1所示。

表1

(4)原料的改性

树脂中添加其他树脂、弹性体、填料后,收缩率下降。以PP树脂为例,其收缩率范围为1.8%-2.5%。而且随着相对分子质量越小,其收缩率越大。这在熔融加工过程中,极大地影响了其制品的成型精度。为此,世界各大公司都积极研究在保证树脂性能的条件下,降低树脂的自身收缩率。

2.成型工艺对塑料制品收缩率的影响

①成型温度不变,注射压力增大,收缩率减小;

②保压压力增大,收缩率减小;

③熔体温度提高,收缩率有所降低;

④模具温度高,收缩率增大;

⑤保压时间长,收缩率减小,但浇口封闭后不影响收缩率;

⑥模内冷却时间长,收缩率减小;

⑦注射速度高,收缩率略有增大倾向,影响较小;

⑧成型收缩大,后收缩小。后收缩在开始两天大,一周左右稳定。柱塞式注射机成型收缩率大。

3.塑料结构对制品收缩率的影响

①厚壁塑件比薄壁塑件收缩率大(但大多数塑料1mm薄壁制件反而比2mm收缩率大,这是由于熔体在模腔内阻力增大的缘故);

②塑件上带嵌件比不带嵌件的收缩率小;

③塑件形状复杂的比形状简单的收缩率要小;

④塑件长度方向的尺寸比厚度方向尺寸的收缩率小;

⑤内孔收缩率大,外形收缩率小。

4.模具结构对塑料制品收缩率的影响

①浇口尺寸大,收缩率减小;

②垂直的浇口方向收缩率减小,平行的浇口方向收缩率增大;

③远离浇口比近浇口的收缩率小;

④有模具限制的塑件部分的收缩率小,无限制的塑件部分的收缩率大。

5.塑料性质对制品收缩率的影响

①结晶型塑料收缩率大于无定形塑料;

②流动性好的塑料,成型收缩率小;

③塑料中加入填充料,成型收缩率明显下降;

④不同批量的相同塑料,成型收缩率也不相同。

02、粉体填充

具体如滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅灰石及蒙脱土等。

(1)填料的形状

不同品种无机填料的形状不同,对收缩率的影响效果不同,具体影响大小顺序为片状>针状>颗粒>球状,例如片状的蒙脱土和云母对复合材料收缩率的降低就很明显。例如,在PP中加入相同含量的各类填料其对PP收缩率的影响见表2所示。 

不同品种填料对PP收缩率的影响

表2
不同形状填料对复合PP(20%填料+8%POE)的收缩率

表3

(2)填料的粒度

同一种填料的粒度不同,对收缩率的影响效果也不同,粒度越小,对收缩率的影响就越大。

(3)填料的用量

同一种填料添加量不同对收缩率的影响也不同，添加量越大收缩率的下降越大。