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专家讲座                                                                    洪慎章·压塑工艺及模具设计


                   表 3 热固性塑料的压制成型压力和压制成型温度                        制成型时,要在一定的温度和压力下保持一定时间,
                      塑料类型        压制成型压力 /MPa 压制成型温度 /℃           才能使其充分的交联固化,成为物性优良的塑件。上
                    酚醛塑料 (PE)          7~42         140~180
                三聚氰胺甲醛塑料 (MF)          14~56        140~180       面阐述成型压力和成型温度时,均对它有所涉及。图
                   脲甲醛塑料 (UF)          14~56        135~155       3 是压制以木粉为填料的酚醛塑料制件时,压制时间
                    聚酯塑料 (UP)         0.35~3.5      85~150
                领苯二甲酸二丙烯酯塑料           3.5~14        120~160       和成型温度之间的关系。对于其他热固性塑料,基本
                      (PDPO)
                  环氧树脂塑料 (EP)         0.7~14        145~200       上也都有类似情况,即提高成型温度,可以缩短压制
                  有机硅塑料 (OSMC)         7~56         150~190       时间。
                1.3.2 压制成型温度                                          压制时间不仅仅只受成型温度影响,而且还与塑
                    严格地讲,成型温度包括模具温度和模腔内的塑                         料品种、制件结构形状与厚度、压制模的结构类型、
                料温度两个方面。但由于检测模内塑料温度比较困难,                          模具温度、是否采取预压或预热措施,以及成型压力
                所以生产中经常用模具温度近似表示压制成型温度。                           等许多因素有关。例如,制件的结构形状复杂时,它
                显然,成型物料在模具温度作用下,必须经由玻璃态                           在模腔中与高温模腔表壁的接触面积比较大,且塑料
                熔融成黏流态之后才能流动充模,最后还要进行交联                           流动充模时容易产生较多的摩擦热,因此,交联固化
                才能固化定型为塑料制件。因此,压制过程中的模具                           所需的时间反而有可能比制件结构形状简单时要短 ;
                温度对制件成型过程和成型质量的影响,比起注塑成                           但在这种情况下,如果不能很好地控制交联速度,则
                型显得更为重要。                                          又很容易影响塑料进行充模流动,即过快的交联速度
                    压制成型温度的高低影响模内塑料熔体的充模顺                         会降低塑料的流动性,从而导致塑料无法充满形状复
                利与否,也影响成型时的硬化速度,进而影响塑料质                           杂的模腔。又如制件厚度较大时,一般都需要较长的
                量。在一定温度范围内,模具温度升高,成型周期缩短,                         压制时间,否则制件内层就有可能因为交联程度不够
                生产效率高。如果模具温度取得过高,将使树脂和有                           而欠熟 ;但压制时间过长时,制件外层又有可能过熟。
                机物分解 ;同时塑件外层首先固化,影响物料的流动,                         再如,使用闭式压制模时,模具的排气性可能不如开
                造成塑件缺陷,水分和挥发物难以排除,塑件内应力                           式压制模,所以需用的压制时间也要相应地比开式压
                大,还会导致制件表面暗淡、没有光泽。模具开启时,                          制模长一些。另外,对成型物料进行预热或预压,以
                塑件易发生肿胀、变形、开裂和收缩率增大等缺陷。                           及在采用较大的成型压力时,压制时间均可适当地缩
                如果模具温度取得过低,将会出现固化时间长,固化                           短一些。
                速度慢及不足,塑件表面无光,物理性能和力学性能
                下降,以及需要较大的成型压力等问题。
                    预热对模具温度也有影响。这是因为成型物料经
                过预热之后,其颗粒表面与内部的温度比较接近,故
                将预热后的物料加入到模内进行压制时,不再需要过
                多的热量,所以模具温度可以适当降低。与不预热的
                物料相比,压制成型周期有可能缩短。
                    不同的塑料品种需要使用不同的模具温度,且模
                具温度还与压制成型压力密切相关,如表 3 确定模温                                  图 3 压制时间与成型温度的关系
                数值时,需要注意制件结构特征的影响。一般来讲,
                                                                      压制时间过短,塑料硬化不足,塑件的外观性能
                对于薄壁制件(不包括深度很大的空心件),可在许用
                                                                  差,力学性能下降,易变形。适当增加压制时间,可
                的温度范围内取较高值 ;而对于厚壁制件,则可取较
                                                                  以减少塑件收缩率,提高耐热性和其他物理、力学性
                低值 ;如果制件壁部有厚有薄,则模温最好在许用范
                                                                  能。但如果压制时间过长,塑件性能反而下降。就目
                围内取中间值或偏低值,以避免壁薄处在较高模温作
                                                                  前生产技术而言,压制时间还都主要依靠经验来确定。
                用下过熟。
                                                                  一般的酚醛塑料,压制时间为 1~2  min, 有机硅塑料达
                1.3.3 压制时间
                                                                  2~7 min。
                    压制时间也称为压制力保持时间。热固性塑料压


                      年
                2019     第   44 卷                                                                       ·7·
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