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车用制品技术与应用 陶永亮 等·车用聚丙烯塑件防止收缩变形的措施

车用聚丙烯塑件防止收缩变形的措施

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陶永亮 ，黄登懿 ，王晓光 3
(1. 重庆川仪工程塑料有限公司 重庆 400712 ；
2. 四川长虹模塑科技有限公司，四川 绵阳 621000 ；
3. 曼德电子电器有限公司保定光电分公司，河北 保定 071000)

摘要 ： 结晶型聚丙烯由材料性质所决定的塑件加工收缩，还存在较为突出的后收缩和热收缩，这对塑件生产和储运过程中带
来了诸多不利，直接导致了产品收缩变形翘曲等缺陷。为了把这些缺陷对产品的影响降到最低损失，本文通过车用聚丙烯塑件的
案例，分析聚丙烯塑件收缩变形的原因，提出各自的针对方案，限制或减少收缩变形带来的影响，具有一定的示范作用。
关键词 ： 聚丙烯 ；车用塑件 ；收缩变形 ；防止措施
中图分类号 ： TQ325.14 文章编号 ： 1009-797X(2019)20-0027-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.20.005

聚丙烯 (PP) 是一种高密度、无侧链、高结晶线性 寸会变小。
聚合物，具有优良的力学性能，物理性能，耐热性好， 影响聚合物结晶度的因素十分复杂，在分子链、
化学稳定性高等优点。一直在汽车、家电、塑料管材 聚合物分子量、分子量分布以及结构的规整对结晶度
等领域得到了广泛的应用。由于 PP 是高结晶性聚合 都有影响。不同分子量的等规 PP 随着分子量增加，
物收缩率大的缺点，给塑件注塑、储存、使用过程中 PP 塑件横向收视率减少，但纵向收视率却有少量增加
往往出现收缩现象，导致塑件产生翘曲变形，局部内 [3] 。经过催化剂得到的 PP 有较高的立构规整度和较窄
应力大和尺寸不稳定等。一直是业界人士所关注的重 的分子量分布越宽，PP 塑件的成型收视率越小 [4] 。
点。本文将通过笔者所经历的案例描述聚丙烯车用塑 一般塑料主要表现为加工收缩，但对聚丙烯结晶
件生产和储存过程防止收缩变形的措施，并有一定的 型塑料，尚存在较为突出的后收缩和热收缩。加工收
成效，供读者参考。 缩为生产成型后即出现的收缩，影响因素有溶体加工
温度、模温、注塑压力、注射时间等一系列工艺、模
1 聚丙烯材料收缩机理和分析 具、材料等有关。后收缩是 PP 塑件脱模后在室温下
PP 塑件收缩不仅与 PP 的化学结构有关，还取决 继续收缩现象，这种收缩以脱模后 24 h 最显着，收缩
于在制备过程中聚集态结构有关。PP 晶体结构是聚合 作用可维持近半年之久。热收缩是 PP 塑件在热的条
物聚集态结构中最有代表性的一种。在注塑成型中， 件下，收缩作用更加明显。在 50℃时放 24 h 的热收
PP 塑件会发生流动诱导结晶，结晶后的聚合物分子链 缩作用相当于 20℃时放 6 个月的后收缩作用。PP 塑
排列紧密，结构规整有序，宏观表现为塑件尺寸减少； 件后收缩和热收缩还与加工收缩诸条件影响，模具的
但是脱模后的制品，由于残余应力的存在以及温度的 影响，低模具使加工收缩减少了，但是造成塑件内能
改变还会继续结晶 [1] ，由此会进一步收缩。 增大，后收缩又大了 [5] 。
取向是引起 PP 收缩的原因之一，在注塑成型加 注塑制品后变形是指注塑制品的形状在注塑成型
工中，分子链受到剪切或者流动时会产生取向现象。 后由于内在取向应力、异向收缩不均匀或外力作用，
取向后的分子链熵值减少，分子链排列有序，宏观表 偏离了原始设计的形状而产生的变形。后变形的产生
现为聚合物塑件尺寸的变小。PP 在料筒熔融时，分子 使制品在库存或使用过程中发生翘曲、局部开裂等质
链处于极度无序状态 ；溶体进入模腔后，流动导致溶
作者简介 ：陶永亮（1956 年 -）男，教授级高级工程师，
体产生取向结构 ；冷却过程中，部分取向被冻结，导 主要从事塑料模具成型加工与应用研究。。
致分子链卷曲 [2] 。因此，在取向方向上，PP 塑件的尺 收稿日期 ：2019-06-20

2019 第 45 卷 ·27·
年