聚碳酸酯(PC)是一種無色透明的工程塑料,具有較好的沖擊強(qiáng)度,寬廣的使用溫度范圍,良好的抗蠕變性、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性;缺點(diǎn)是對(duì)缺口敏感、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差,成型嵌件的制品較困難。本文,技術(shù)達(dá)人將詼諧風(fēng)趣地侃談PC開裂的問題,希望對(duì)您有所幫助:
一、內(nèi)應(yīng)力是如何產(chǎn)生的?
一般,我們?cè)谘芯恳粋€(gè)材料時(shí),應(yīng)該注意一個(gè)問題就是:材料的結(jié)構(gòu)決定材料的性能,材料的性能反映材料的結(jié)構(gòu)。
在成型聚碳酸酯PC時(shí),分子鏈被迫取向,但是由于聚碳酸酯分子鏈上具有苯環(huán),所以解取向比較困難,而在成型后,被取向的鏈有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢(shì),但是由于整個(gè)分子鏈已經(jīng)被凍結(jié)和大分子鏈之間的相互左右,從而造成制品存在殘留應(yīng)力,而殘余應(yīng)力的存在,就造成產(chǎn)品可能出現(xiàn)應(yīng)力開裂。注意,這里說的是可能,為什么是可能呢?這是因?yàn)榫厶妓狨?nèi)部還存在很多力,而其中比較重要的是:抗開裂力,這個(gè)力的大小取決分子鏈的長(zhǎng)短,鏈間的纏結(jié)數(shù)目,分子鏈之間的作用力。
當(dāng)抗開裂能力和內(nèi)應(yīng)力平衡時(shí),產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,而當(dāng)抗開裂能力小于內(nèi)應(yīng)力時(shí),就會(huì)出現(xiàn):為什么我的產(chǎn)品成型時(shí)還好好的,而存放一段時(shí)間后就開裂了?難道是上天的魔法?其實(shí)不是魔法,而是內(nèi)應(yīng)力和抗開裂力作用的結(jié)果,好了,我們將這個(gè)簡(jiǎn)單話:分子鏈上苯環(huán)——成型取向——制品成型后出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力——當(dāng)內(nèi)應(yīng)力和抗開裂能力平衡——好制品——當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于抗開裂能力——產(chǎn)品開裂。
二、從工藝上如何解決PC應(yīng)力開裂?
出現(xiàn)這樣的問題,大家都不愿意看見,我們不能一出問題就找供應(yīng)商麻煩吧,而是找供應(yīng)商共同解決問題。對(duì),有這樣的態(tài)度就好了,現(xiàn)在我們共同來探討如何解決問題。我們先從工藝上去解決吧!
“模具溫度”從上面那些難懂的理論我們知道,內(nèi)應(yīng)力是因?yàn)槌尚蜁r(shí)候分子鏈被凍結(jié)引起的。塑料成型,當(dāng)然是用模具成型,我想你大概已經(jīng)想到了,對(duì),模具的溫度對(duì)凍結(jié)和分子鏈的解取向有很大影響,很明顯,模具溫度越高,分子鏈肯定容易運(yùn)動(dòng),就如同水分子在100度時(shí)會(huì)“飛”的道理(燒開水的氣泡嗎,經(jīng)常做家務(wù)哦)。所以,提高模具溫度,不僅對(duì)充模有利,并且可以調(diào)整制品冷卻速度,使其變得更均勻,從而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛,也就是解取向。說了半天,到底模具的溫度在多少合適呢?不要著急,模具溫度假如能控制,在100—120度是成型聚碳酸酯的合適溫度了。
有朋友按我說的去做了,高興地告訴我,你的確是行家,我的產(chǎn)品現(xiàn)在開裂的少多了,但是因?yàn)槟>邷囟雀吡耍业漠a(chǎn)品容易變形,成型周期長(zhǎng)了,生產(chǎn)率低了。你知道,時(shí)間就是生命,時(shí)間就是金錢,你賠我錢,很顯然,這次咨詢活動(dòng)不成功,我馬上回去看書,請(qǐng)教真正的業(yè)內(nèi)人員,于是有了下面的建議:
“成型條件”在我們成型里面,行家都知道:成型溫度、成型壓力、成型速度、保壓時(shí)間、保壓壓力。我們應(yīng)該綜合考慮這五個(gè)因素,來決定成型條件,我們知道,聚碳酸酯的加工溫度是比較高的,成型壓力是比較大的,成型速度是比較快的,該怎么辦呢?想想上面的理論,對(duì),我們把成型溫度稍微提高一些,將成型壓力減小一些,成型速度也減小一些,保壓時(shí)間少一些,保壓壓力小一些,不要小看這些“一些”,假如能做到這幾步,你的產(chǎn)品廢品率就少很多了。
有朋友又說了,你這么多一些,頭疼啊,還有什么辦法,快全部告訴我,這個(gè),這個(gè),我只好說些莫名其妙的東西了,都是給你們逼迫的啊。
“退火處理”所謂退火處理是指將制品放到熱介質(zhì)中靜置一定時(shí)間,退火溫度一般比聚碳酸酯的熱變形溫度低10--20度,處理情況好,假如溫度太高,制品就容易出現(xiàn)翹曲、變形。如果溫度太低,處理效果又達(dá)不到,退火時(shí)間一般是1--10小時(shí)了,時(shí)間長(zhǎng)短,取決于制品的厚薄,退火后,慢冷到室溫,要是太快,麻煩的內(nèi)應(yīng)力又產(chǎn)生了,所以內(nèi)應(yīng)力簡(jiǎn)直是無處不在啊!
三、從原料選擇上解決PC開裂問題
朋友們又說了,這退火更麻煩,有沒有更簡(jiǎn)單的辦法?我一聽就頭大,更好的辦法?更好的辦法就是換料,你知道,我很不愿意的就是換料了,但是,有什么辦法呢?
首先,換分子量高的聚碳酸酯。高分子量的聚碳酸酯分子鏈長(zhǎng)度更長(zhǎng),鏈間纏結(jié)數(shù)目更多,分子間的作用力更大,所以,抗開裂能力更強(qiáng),所以,就能對(duì)抗殘余內(nèi)應(yīng)力了嗎?你看,地球人都知道了,用趙忠祥的話說:分子量還是“高”好。
其次,換成合金。常見的是PC/PE合金,PC/ABS合金,還有一些,但是這個(gè),這個(gè),還是自己去琢磨吧! 以上是在論壇上看到的并稍加整理,把應(yīng)力開裂的原因和大多數(shù)對(duì)策都分析出來了,詼諧中見真理!
廣東聚石化學(xué)股份有限公司是一家擁有21年銷售、研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的改性塑料企業(yè),具備年產(chǎn)10萬(wàn)噸改性塑料的生產(chǎn)能力,擁有環(huán)保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品。產(chǎn)品均通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過美國(guó)UL認(rèn)證,符合歐盟委員會(huì)RoHs標(biāo)準(zhǔn);且廣泛應(yīng)用于汽車、智能家電、燈飾、環(huán)保電纜、OA設(shè)備、通信電子、衛(wèi)材塑料、電視機(jī)、涂料等行業(yè)。
聚石化學(xué)自成立以來,每年都承擔(dān)了多個(gè)省市區(qū)級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目,目前擁有國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)阻燃材料核心技術(shù)的發(fā)明專利。一直致力于無鹵阻燃環(huán)保阻燃材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并通過全球化的經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)了從內(nèi)銷主導(dǎo)到外銷兼顧的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新不斷使產(chǎn)品保持高技術(shù)含量和高附加值。
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