Page 22 - 《橡塑技术与装备》2021年6期（3月下半月 塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT （PLASTICS）

表 60 几种常用热固性塑料的预热温度和预热时间 热塑性塑料充模时，由于模壁受冻结层的保护，
塑料 预热温度 /℃ 预热时间 /min 并且模壁附近剪切速率较小，故由流动造成的磨损很
酚醛 90~100 <2
脲甲醛 60~90 <1.5 小。但热固性塑料不存在冻结层，且靠壁处速度梯度
三聚氰胺甲醛 60~90 <2
聚邻苯二甲酸二烯丙脂 70~90 <1 很大，故高速料流的强大动能对流道和型腔磨损严重。
环氧树脂 60~80 <1 特别是绝大多数的热固性塑料都含有各种填充料，除
木料等较软的填料外，还常常含有硬质矿物性填料，
快地装进加料室，并争取在 15~45 s 内将物料加热成
这些高速质点像锉刀一样地磨损模壁。因此，热固性
熔融状态 ；然后用压注柱塞以一定的压力将熔融后的
塑料压注模的成型部分应采用特殊的耐磨材料制造，
物料经浇注系统挤进闭合的压注模腔，物料的充模过
程通常在 5~50 s 内完成。 特别是在浇口等狭窄部位要求更高。
8.2.4 交联固化
压注成型中的交联固化概念与压制成型时基本相
同。但应注 意，压注成型时塑料在熔融状态下加压，
其内部温度和热量分布均比压制成型时均匀，再加上
塑料熔体在流经截面很小的浇注系统时，剪切摩擦热
又能使其温度 进一步提高，故充模后的交联反应速度
比压制成型时大而均匀。因此，压注成型需要的固化
时间和压力机的保压时间相应比压制成型时短一些，
通常约为 30~180 s。 图 224 塑料流速与升温速度关系
8.2.5 制件脱模与清模 热固性塑料虽然和热塑性塑料一样是热的不良导
压注成型生产中制件脱模工作和清模工作与压制
体，但热塑性塑料流动时形成的冻结层有绝热作用。
成型 生产时相似，对此可参考第 1 章的有关内容。
热固性塑料无绝热层，模壁附近有很大的速度梯度且
8.3 热固性塑料充模流动及固化特性 呈紊流，使模具对物料有很大的传热系数，料温得到
由于热固性塑料充模时模壁温度高于流体温度，
迅速提高。图 224 所示为在直径为 10 mm 的管内测得
而热塑性塑料充模时模壁温 度低于流体温度，因此，
的塑料流速与升温速度的关系。当流速较高时，只经
两者的流动行为是不相同的。热塑性塑料在浇注系统
过很短的时间物料即迅速达到模具温度。流速很高时，
和型腔内流动时，充模阶段与冷模壁接触处生成冻结
物料还有不可忽略的摩擦热，使料温明显上升。
层，紧靠冻结层那部分流体黏度增大。由于冻结层有
模具温度应保持适当。如果模温偏低，则固化周
绝热作用，可使内部熔融体温度不致降低。这时沿管
期增长，甚至固化不完全，造成制件性能下降，翘曲
径流 速分布如图 223(a) 所示，中心处流速最大，冻结
变形，或由于料温过低，黏度大而不能顺利充模。相
层和紧靠冻结层处流速为零，速度分布曲线为抛物线。
反当模具温度过高时，会使表层物料温度迅速越过黏
热固性塑料在模内流动时，与高温模壁接触处黏度迅
度最低点，造成塑料提前固化（如图 225 所示），则
速降低，靠壁处的黏度可能反低于中心层的黏度，物 制件可能缺料，表面发暗，出现流纹、黏模和严重溢边。
料与模壁间的相对速度很大。因此，除紧接模壁极薄
热固性塑料在固化时，由于交联而生不三相空间
的一层流速较低外，整个断面流速接近相等，形成所
网状结构，因此不存在大分子取向和结晶的影响，熔
谓的 “ 活塞流 ”，如图 223(b) 所示。
体破碎等现象也很少见。但是采用纤维状填料的热固
性塑料却存在着纤维取向作用，以致造成制件力学性
能不均，各向收缩率不等的弊病。纤维取向如图 226
所示，充模完成纤维方向与流动方向互相垂直。在选
择浇口的位置时，应考虑取向方位对制件性能的影响。
压制和压注成型的热固性塑料，对其流动性和固
化速率都应有一定的要求。流动性太大，压制成型会
图 223 热塑性与热固性塑料流动模型
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·4· 第 47 卷 第 期