1.PC基本性能介绍:
1.PC聚碳酸酯是主链链接含碳酸酯基(-----COO------)的聚合物,有脂肪族,脂肪族芳香族和芳香族 聚碳酸酯三类,PC首先是由拜尔公司1953年开发出来..1958年工业生产(商品名Makrolon),随后GE和Teijin(帝人)也相继工业化生产.品名分别为Lexan和panlite
2.聚碳酸酯的结构性能:
分子式为
(1)分子系对称结构,不产生有规结构.
(2)碳酸酯虽系系极性基团,但被芳径基隔开
(3)分子链中苯环的存在,了分子的柔软性
(4)分子中重复单元相当长(单个分子量为254)
由于PC具有刚性分子主链,故其刚性非常突出,其玻璃化温度和熔点都很高.分别为145和225~250℃,热变形温度达132℃.分解温度320~340℃.
PC分子量2.5万~10万之间(分子量低于2万不适合作塑料)分子量高于5万的PC主要用于浇注薄膜.
工业上一般用熔指(MI)来划分品级.如低粘度:MI为11~7,用于注塑,中粘度:MI为6~4,注塑型,高粘度:MI为3~1,用于挤出(測試條件:300℃X1.2Kg)
目前明门用到的pc L-1225Y(MI为11);L-1250Y( MI为8)
3.机械性能
(1)分子量与缺口冲擊強度的关系
| 分子量 | MI(300℃X1.2Kg) | 缺口冲系强度J/M |
| 23100~27700 | 23.9~12.0 | 600~700 |
| 27700~32200 | 11.9~6 | 653~0 |
| 32200~35700 | 5.9~3.0 | 810~920 |
| 35700~39100 | 2.9~1.5 | 870~980 |
(2)PC与尼龙及POM物性对比
| 测试项目 | 单位 | PA66(101L) | POM(100P) | PC(1250Y) | |
| 拉伸强度 | MPA | 绝干 | 50%RH77 | 68 | 62 |
| 83 | 77 | ||||
| 弯曲模量 | MPA | 2827 | 1207 | 2900 | 2350 |
| I Z0D冲系 | --- | 53 | 112 | 123 | 720 |
| 热变形温度1.8MPA | ℃ | 90 | --- | 123 | 128 |
(3)PC产品强度对冲系强度影响非常大.壁厚3.5以上和以下差5倍.厚制品冲系强度降低,但抗蠕变及阻燃性较好(见下图)
PC在-20 ~ -30℃以下的条件下,其破坏断裂状态从延伸性断裂转为脆性断裂.
(4)抗蠕变性能
PC有优良的抗蠕变,在较高的温度范围内优于PA与POM. 如帝人公司的PC 20℃ 12.7Mpa的应力下 20年以后变形量为0.7%
( 5 ) 连续使用温度:
塑料在高温环境中使用, 由于热作用会发生物性的劣度. UL746B标准将塑料在使用40000H后机械强度低至初期一半时的温度. 定义为该塑料的长期使用温度(温度指数)
L-1225Y 冲击 冲击非
L-1225Y 115℃ 125℃
(8) 线性澎胀系数 0.7*10-4/℃
4.PC的化学性质:
由于化学药品的作用,对塑料成品的应力即使小于使用应力,也会产生微裂式龟裂, 这种现象称为临界应力.
PC的耐化学药品性:
药品名称 23℃ 70℃
無機藥品
盐酸(10%) 0 x
硫酸(10%) 0 0
0 X
小苏打 X X
硫化苏打 X X
氢化氨 X X
有機藥品
醋酸(100%) X X
甲醇 0 x
乙醚 X X
丙酮 X X
乙酸乙酯 X X
四氯化碳 X X
苯,甲苯 X X
二,三氯甲烷 X X
環已烷 X X
汽油 X X
注: 0 能使用 :13.7MPa以上
x 不能使用: 小于9.8Mpa
3.耐熱水性:
由於PC含碳酸酯鍵, 在80℃以上熱水中長時間浸泡酯鍵的水解,造成性能降低.
4.光學性質
PC透明性優良, 1mm厚的透光率可達90%
優點 (1)力學性能優良
(2)冲強度高
(3)耐蠕變性好
(4)透明
(5)電絕緣性好
(6)具有自熄性
缺點:
(1)價格高;
(2)有缺口敏感性;
(3)耐化學性差;
(4)耐疲勞,耐磨性低.
2.PC的成型.加工
1.干燥:
PC常溫下含水率約為0.2%成型加工水份應小于0.02%否則物性降低.易起銀紋.起泡等异常,
| 干燥條件 | 箱式熱風干燥机 | 料斗干燥器 |
| 烘干溫度 | 120℃ | 120℃ |
| 時間 | 5H以上 | 5H以上 |
| 注射机料桶應加熱使物料保持在100~120℃之間.防止吸濕 | 除濕干燥机效果較好 |
PC的干燥程度好,射出的塑料件外觀非常光洁,否則暗淡無光澤
PC熱風干燥曲線見下圖
2成型條件的設定:
熔溫: 280~310℃
模溫: 80~120℃
螺杆轉速: 40~100rpm
射出速度: 中速~高速
注塑壓力: 98.1~147.1MPQ
背壓: 0~10KG
注塑机規格:熔膠量應為成品重量的1.5~3倍
螺杆壓縮比: 2.0~3.0
3.PC制件的后處理
(1)退火處理:主要對壁較厚.形狀复雜.帶有金屬嵌件經過機械加工.使用環境溫度特別高或特別低的制件.
退火溫度110~130℃ 1~2H后再緩慢冷卻
(2)制件內應力檢驗:
a.偏振光檢驗法:
适用于所有逶明件.是從觀察制件表面彩色光帶的大小來确定內應力的范圍及大小.
b.溶劑浸漬法:
c.將制件浸于苯. 四氧化碳.環已烷.乙醇.根据浸漬的時間的長短.判斷內應力的大小.一般5~15S開裂.說明就力很大.1~2分鐘還末開裂.則應力較小
二, PC+ABS合金
目前明門用到的,PC+ABS是GE公司的C2800:它具結有ABS的成型性和PC的机械性、衝繫強度、和耐溫性,故可惜用來成型薄壁形狀复雜的成品.PC+ABS合金目前主要用于手机.電腦、 照相機外殼及其它零件
1. 主要成形條件
a.烘料溫度 77~82℃
b.模溫 50~71℃
c. 熔溫 232~274℃
d. 背壓 3~7kg/cm².
2.機台
最佳的射出量,為射出機台的30~70%
螺桿壓縮比2.5:1 L/D : 20:1
進料段有5個螺紋,長的壓縮段11個螺紋,計量段4個螺紋
射嘴:短而貫通性,出口直徑最小為Ø4.5MM(內徑大於12MM)特殊的噴嘴如靜態混煉器.關閉式及濾網式並不適用.因它們有銳角與高的壓力降.
3.除濕乾燥:
空氣露點應為-35℃或更低;流量為1呎³/1H.1Lbs
C2800的收縮率為0.5~0.7%.
3.模具/產品設計
1).產品的壁厚通常在1~4MM.過厚會產生凹痕,內部產生氣泡.因此壁厚需用加強勒代替;同時要避免壁厚的突然變化.
2).成品的轉角,應避免銳角,以防應力集中,R角最好是0.5R以上.
3)加強筋: 加強筋對改善產品的強度非常有效.加強筋的設計要注意以下几點:
a.比起設計一個大的獨立加強筋,設計小的多個加強筋更有效.
b.把加強筋設計成格子狀能增加強度.
c.加強筋壁厚要設計的比主体壁厚薄.
d.加強筋底部設置圓轉角半徑R.
4)凸台設計
由於成形時的殘留應力,負荷應力以及金屬材料的線膨脹系數的不同,螺孔凸部容易發生應力集中.標準的螺孔凸部尺寸如下:
當d<5mm時 D=3d
當d>10mm時 D=2d
5)脫模斜度
由於PC的收縮率較小0.5~0.7%.模具設計時應保證足夠的脫模斜度.一般為1%.如果咬花面深.則斜度更大
6)注道:見下圖
7)流道:長度應盡量短,轉彎處要設冷料井,尺寸見下表:
| 流道長MM(L1) | 流道直徑MM(D1) |
| 70以下 70~200 200以上 | 6 8 10 |
| 70以下(L2) | 6(D2) |
排氣孔深0.03~0.05MM. 寬5~10MM.下载本文