深度探究吸塑技术之片材的成型特性

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1、用于成型加工的无论单层或多层复合片材，都必须具备以下性能：一、塑性记忆，即当拉仲软化的片材时，既有紧缩反抗拉力的倾向，又有尽可能均匀拉伸的倾向。这一特性可以使己经成型的制品如果重新加热到原来的成型温度，它会回复到原来平片形状。这特性对成型过程的拉伸有着重要影响。二、热拉伸，即片材在加热吋均可以拉伸，这一特性对于产品的形状和质量有很大影响。有些可以拉伸15%〜20%,而有些甚至可以拉伸至500%~600%.三、热强度，即加热软化的片材只要稍受压力，就会在模具上形成清晰的轮廓。反之，如果需要太大的压力才能成型，而真空吸塑成型所提供倾压力差有限，对某些细微的花纹就很难显示出来。四、成型温

2、度，即成型片材需具备适宜一定的加工温度范围。既在其受热软化温度，容易成型，又与其熔融温度有一定距离，成型温度范围较宽；不能只在较小的某一特定温度范围内成型，温度偏高或偏低时，成型容易撕裂、熔塌等现象。为了更加深入了解吸塑成型用片材的特性，我们将从以下儿个方面去分析。一、热塑性塑料化学组成和结构热塑性塑料是由分子链长度达到10-3mm的大分子（聚合物）组成的。这些人分子可以是线性的，比如说HDPE,也可以是支化的，如LDPE.大分子完全无序排列，我们称之为无定形热塑性塑料。均匀结构的大分子，比如线型聚乙烯或聚甲醛，能形成部分的规则排列，大分子按•定规则部分结晶，我们称之为部分结晶热塑

3、性塑料。无定形和部分结晶热塑性塑料的区别，无定形热塑性塑料由于其不对称结构或大侧基，是不结晶的，在不进行改性和着色的情况下均是透明的。无定形热塑性塑料的使用温度应低于其玻璃化转变温度爪。部分结晶塑料含有分子链规则排列的区域，称之为结晶区。因为结晶作用，部分结晶的热塑性塑料通常是不透明的，并且透明度会随着结晶度的增加而减小。部分结晶热塑性塑料的使用温度在几和熔点Tm之间。如果HDPE的片材被加热到晶体熔点以上，晶体将会熔融，片材将会全部变成无定形，进而透明起来。在冷却过程中，晶体会再次形成。对于许多部分结晶的热塑性塑料而言，结晶作用可以通过将成型的片材和模塑制品快速冷却而得到抑制，最

4、终得到透明的制品(如PET瓶，透明的PET片材和透明的无规聚丙烯片材)。无定形热塑性塑料部分结晶热塑性塑料聚抓乙烯(PVC-U和PVC-P)高密度聚乙烯(HDPE)苯乙烯聚合物(PS/SB/SAN/ABS/ASA)低密度聚乙烯(LDPE)聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)聚内烯(PP)聚碳酸醋(PC)聚瞅胺(PA6/PA66/Pall/PA12)聚苯瞇(PPE)聚甲醛(POM)纤维素衍生物(CA、CAB、CP)线型聚酷(PET、PBT)无定形聚駄胺(PA6—3—T)聚苯硫讎(PPS)聚矶(PUS)聚酉迷矶(PES)b部分结晶的1〜2-工作温度；2-3-软化区(玻璃化转变温度Tg)；3〜4

5、-成型温度区；11-12-无定形部分的软化区(Tg)；12〜13-工作温度［X；13-14-结晶区的熔程（晶体熔融温度Tm）；14〜15-成型温度区；E-弹性模量，。-强度；£-热变形率PET片材的技术指标指标项冃指标密度，g/cm31.38^1.42机械性拉伸强度，MPa断裂伸长率，X280光学性透明度，％雾度，％$90W5.0热特性适用温度，oC成型温度，oC-40、7575~85透气性水分透过率，g/（cm2.24.mm）氧氮透过率，mL/（m2.24h.MPa）0.2120透明的热塑性塑料是无定形的，但并非所有无定形的热塑性塑料都是透明的，比如说进行了着色和改性的无定形塑料

6、就是如此。由于分子链部分有序排列，部分结晶热塑性塑料不再透明，根据结晶度不同，其透明程度也会不同。无定形和部分结晶的热塑性塑料有一个最高的工作温度范围，后面将会介绍。在低于玻璃化转变温度Tg吋（以前称之为软化温度），热塑性塑料通常是非常脆（比如普通聚苯乙烯PS）,热塑性塑料的刚性（模量E）和强度（。）的会随着温度的升高而降低，但可变形性（£）会增大。材料在最高工作温度时，还必须有足够的刚性。热膨胀系数在一定温度范围内可以认为是随温度线性增加的，后面将会介绍。当加热热塑性成型材料时，无定形和部分结晶的热塑性塑料会产生如下的差异。对于无定形热塑性塑料，温度升高到其玻璃化转变温度（软化点

7、）时就可以真空吸塑成型了。所需要的热量与成型材料的种类和所使用的加工方法有关，真空成型时所需要的温度就比压力成型吋所需要的温度要高。部分结晶的热塑性塑料绝不会完全结晶，分为无定形区和结晶区。当结晶度较低时，材料在温度低于结品熔融区吋就能进行真空吸塑成型，结晶程度高吋，就需要更高一些的成型温度。热塑性塑料这种现象是如何影响真空吸塑成型加工的呢？如果用部分结晶热塑性塑料制成的制件在高温下工作，或者说制件本身需要在高温下杀菌消毒，它就需要承受热-应力条件而不发生形变，这就需