I termoplastici sono un tipo di plastica che è plastica a una certa temperatura, si solidifica dopo il raffreddamento e può ripetere questo processo. La struttura molecolare è caratterizzata da composti polimerici lineari. In genere, non hanno gruppi attivi e non subiscono reticolazione molecolare lineare quando riscaldati. I prodotti di scarto possono essere riciclati e rielaborati in nuovi prodotti. Le principali varietà includono poliolefine (vinili, olefine, stireni, acrilati, olefine fluorurate, ecc.), cellulose, poliesteri polietere e polimeri eterociclici aromatici.
Definizione
I termoplastici sono il tipo di plastica più ampiamente utilizzato. Sono realizzati con resine termoplastiche come componente principale e vari additivi aggiunti per realizzare la plastica. In determinate condizioni di temperatura, la plastica può ammorbidirsi o fondersi in qualsiasi forma, e la forma rimane invariata dopo il raffreddamento; questo stato può essere ripetuto molte volte e ha sempre plasticità, e questa ripetizione è solo un cambiamento fisico. Questo tipo di plastica è chiamato termoplastico.
Questi includono polietilene, polipropilene, cloruro di polivinile, polistirolo, poliossimetilene, policarbonato, poliammide, acrilico materie plastiche, altre poliolefine e loro copolimeri, polisolfoni ed etere di polifenilene.
Classificazione strutturale
I materiali termoplastici possono essere suddivisi in materie plastiche di uso generale, ingegneria delle materie plastiche, plastiche speciali, ecc. in base alle loro caratteristiche prestazionali, ampia gamma di utilizzi e tecnologia di stampaggio universale. Le principali caratteristiche delle plastiche di uso generale sono: ampia gamma di utilizzi, facile lavorazione e buone prestazioni complete. Ad esempio, polietilene (PE), cloruro di polivinile (PVC), polipropilene (PP), polistirene (PS), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) sono anche note come le "cinque principali materie plastiche multiuso". Le caratteristiche delle materie plastiche ingegneristiche e delle materie plastiche speciali sono: alcune strutture e proprietà dei polimeri sono particolarmente evidenti, o la tecnologia di stampaggio e lavorazione è difficile, ecc., e sono spesso utilizzate nell'ingegneria professionale o in campi e occasioni speciali. Le principali materie plastiche ingegneristiche sono: nylon (nylon), policarbonato (PC), poliuretano (PU), politetrafluoroetilene (teflon, PTFE), polietilene tereftalato (PET), ecc., e plastiche speciali come le “valvole cardiache sintetiche” e le “giunzioni artificiali” della categoria dei “polimeri medicali”.
In base alla struttura aggregata e alle caratteristiche prestazionali dei copolimeri, questi possono essere suddivisi in due categorie: plastiche cristalline e plastiche non cristalline. Le plastiche non cristalline sono anche chiamate plastiche amorfe.
TPV
Il vulcanizzato termoplastico (TPV) è abbreviato come TPV. L'abbreviazione cinese di vulcanizzato termoplastico è gomma termoplastica (TPR), ma questo nome è facilmente confuso con altri tipi di elastomeri termoplastici (TPR) perché gli elastomeri termoplastici sono solitamente chiamati anche gomme termoplastiche, in particolare elastomeri stirenici. Almeno in Cina, "TPR" sembra essere diventato il suo nome proprietario. Quando si menziona TPR, si fa riferimento a elastomeri termoplastici basati su elastomeri stirenici come SBS e SEBS. Ciò è inseparabile dal grande consumo di elastomeri stirenici nei settori dei prodotti di consumo civili e terminali.
Se il nome del vulcanizzato termoplastico fosse descritto più dettagliatamente, dovrebbe essere vulcanizzato dinamico termoplastico (inglese: Thermoplastic Dynamic Vulcanizate). La parola "dinamico" è aggiunta per descrivere più specificamente il processo di produzione di questo vulcanizzato termoplastico: vulcanizzazione dinamica. Questo processo si riferisce alla vulcanizzazione della gomma durante la fusione mescolanza di gomma e termoplastici. Naturalmente, mentre la gomma viene vulcanizzata, viene anche continuamente miscelata con i termoplastici. Pertanto, la gomma vulcanizzata viene distribuita come fase dispersa nella fase continua dei termoplastici. Al contrario, la vulcanizzazione statica termoplastica si riferisce alla gomma che viene prima vulcanizzata con il metodo tradizionale, quindi macinata in polvere da un dispositivo di macinazione e infine miscelata con il termoplastico fuso. In teoria, questo metodo può anche produrre TPV con prestazioni eccellenti, ma è solo nella fase di laboratorio.
Composizione
Il TPV è composto principalmente da due parti, una è plastica come fase continua e l'altra è gomma come fase dispersa. Solitamente la gomma deve essere combinata con olio ammorbidente o plastificante. Anche il vulcanizzatore e alcuni additivi ausiliari sono indispensabili. Inoltre, per ridurre i costi o migliorare determinate prestazioni, verranno aggiunti alcuni riempitivi inorganici.
Molte plastiche e gomme possono formare TPV, ma solo alcune miscele hanno un valore pratico dopo la vulcanizzazione dinamica, tra cui PP/PE/EPDM, PP/NBR, PP/ACM e PS/SEBS. Nel libro "Thermoplastic Elastomers" pubblicato da Chemical Industry Press, sono state esaminate 99 miscele di gomma/plastica preparate da 11 gomme e 9 plastiche. Lo studio ha scoperto che per ottenere le migliori prestazioni delle miscele di vulcanizzazione dinamica gomma/termoplastica, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- Le energie superficiali dei due polimeri, plastica e gomma, corrispondono;
- La lunghezza della catena molecolare di aggrovigliamento della gomma è relativamente bassa;
- La cristallinità della plastica è superiore al 15%. Quando la polarità o la differenza di energia superficiale tra la plastica (PA66) e la gomma è relativamente grande, l'aggiunta di un compatibilizzante adatto e la successiva esecuzione della vulcanizzazione dinamica possono anche produrre una miscela con prestazioni eccellenti.
Performance specifica
1. Buona elasticità e resistenza alla deformazione da compressione, resistenza ambientale e resistenza all'invecchiamento sono equivalenti alla gomma EPDM, mentre la sua resistenza all'olio e ai solventi è paragonabile a quella della gomma cloroprene per uso generale.
2. Ha un'ampia gamma di temperature di applicazione (-60-150℃), un'ampia gamma di applicazioni morbide e dure (25A-54D) e il vantaggio della facile tintura aumenta notevolmente la libertà di progettazione del prodotto.
3. Eccellenti prestazioni di lavorazione: può essere lavorato con metodi di lavorazione termoplastica come iniezione ed estrusione, il che è efficiente, semplice e facile, senza l'aggiunta di attrezzature, con elevata fluidità e piccolo restringimento.
4. Ecologico e rispettoso dell'ambiente, riciclabile e senza significativi cali di prestazioni dopo sei utilizzi ripetuti, in linea con i requisiti di tutela ambientale dell'UE.
5. Peso specifico leggero (0.90-0.97), aspetto uniforme, elevata qualità della superficie e buona sensazione al tatto.
Sulla base delle caratteristiche prestazionali sopra indicate, il TPV presenta alcuni vantaggi sostitutivi in termini di prestazioni complessive e costi complessivi rispetto ai tradizionali materiali in gomma, ad altri elastomeri TPE (tra cui TPR\SBS, SEBS, TPU, ecc.) o a materiali plastici come il PVC in un'ampia gamma di campi di applicazione, offrendo così nuove opzioni alle aziende produttrici di prodotti nell'innovazione di prodotto, aumentando il valore aggiunto del prodotto e migliorando la competitività.
TPV è l'abbreviazione di Thermoplastic Vulcanizate. Il suo nome cinese è elastomero termoplastico EPDM vulcanizzato dinamicamente o gomma termoplastica EPDM vulcanizzata dinamicamente. È un materiale elastomerico polimerico composto da particelle di EPDM altamente vulcanizzate disperse in una fase continua di polipropilene PP. Le proprietà fisiche e le funzioni del TPV a temperatura ambiente sono simili a quelle della gomma termoindurente. Ad alte temperature, presenta le caratteristiche delle plastiche termoplastiche e può essere lavorato e formato in modo rapido, economico e conveniente. L'elastomero/gomma termoplastica EPDM vulcanizzata dinamicamente TPV disperde particelle di EPDM con dimensioni inferiori a 2 micron in una matrice di plastica polipropilene PP tramite vulcanizzazione dinamica di materiali in gomma vulcanizzata, combinando bene le caratteristiche della gomma e della plastica per ottenere un materiale elastomerico ad alte prestazioni con eccellenti prestazioni complete.
Proprietà principali dell'elastomero/gomma termoplastico EPDM TPV vulcanizzato dinamicamente:
1. Il TPV può essere utilizzato nell'intervallo di temperatura da -60℃ a 135℃, con un'ampia gamma di temperature di applicazione;
2. La gamma di durezza TPV è compresa tra 25A e 65D, in grado di soddisfare un'ampia gamma di requisiti di durezza;
3. Il TPV ha una buona resistenza alle intemperie, un'eccellente resistenza all'invecchiamento, all'ozono e ai raggi UV;
4. Il TPV non richiede vulcanizzazione quando viene utilizzato e può essere lavorato direttamente tramite iniezione, estrusione, calandratura, stampaggio a soffiaggio, ecc., il che può abbreviare il processo di lavorazione e ridurre i costi di lavorazione;
5. La resistenza ambientale del TPV è simile a quella dell'EPDM e la sua resistenza all'olio e ai solventi è simile a quella della gomma cloroprene;
6. Il TPV è facile da saldare, riutilizzabile, ecologico e non tossico.
Caratteristiche principali dell'elastomero/gomma termoplastico EPDM TPV vulcanizzato dinamicamente:
1. Eccellenti prestazioni anti-invecchiamento e buona resistenza alle intemperie e al calore;
2. Eccellente resistenza alla deformazione permanente;
3. Eccellente resistenza alla trazione, elevata tenacità ed elevata resilienza;
4. Eccellenti prestazioni ambientali e riutilizzabile;
5. Eccellenti prestazioni di isolamento elettrico;
6. Ampia gamma di durezza;
7. Ampio intervallo di temperatura di esercizio;
8. Colori diversificati, tra cui serie completamente trasparenti, semitrasparenti e di colore chiaro, facili da colorare e da lavorare;
9. Può essere co-iniettato o estruso con vari materiali come PP, PA, PC, ABS, PS, PBT, PET, ecc.
Campi di applicazione dell'elastomero/gomma EPDM termoplastico TPV vulcanizzato dinamicamente:
Industria automobilistica
1. Serie di guarnizioni e strisce di tenuta per automobili;
2. Copertura antipolvere dell'automobile, parafango, tubo di ventilazione, paraurti, soffietto, tubo di aspirazione dell'aria, ecc.;
3. Cavo di accensione ad alta tensione per automobili. Può sopportare una tensione di 30-40 KV e soddisfare i requisiti di ignifugazione UL94 V0.
Beni di consumo
1. Parti di utensili manuali, utensili elettrici, tosaerba e altre attrezzature da giardinaggio;
2. Guarnizioni e parti utilizzate negli elettrodomestici;
3. Manici di forbici, spazzolini da denti, canne da pesca, attrezzature sportive, utensili da cucina, ecc.
4. Imballaggi vari per cosmetici, bevande, alimenti, prodotti sanitari, dispositivi medici, ecc.
5. Parti morbide di varie ruote, cicalini, tubi, cinghie e altri giunti.
6. Tappi per aghi, tappi per bottiglie, cannucce, cannucce e altre parti in plastica morbida;
7. Alloggiamenti per torce elettriche, giocattoli per bambini, pneumatici giocattolo, sacche da golf, impugnature varie, ecc.
Elettrodomestici
1. Varie coperture per cavi delle cuffie e connettori per cavi delle cuffie;
2. Cavi per l'industria mineraria, cavi coassiali CNC, strati isolanti e guaine per cavi e fili comuni e di alta qualità;
3. Prese di corrente, spine e guaine, ecc.;
4. Batterie, alloggiamenti per telefoni senza fili e guaine per alloggiamenti di trasformatori elettronici;
5. Strato isolante e guaina di cavi elettrici in navi, miniere, piattaforme di perforazione, centrali nucleari e altre strutture.
Attrezzature per il trasporto
1. Giunti di dilatazione di strade e ponti;
2. Dispositivi di sicurezza stradale, componenti di protezione e anticollisione;
3. Striscia di tenuta del contenitore.
Materiali di costruzione
1. Striscia di tenuta del componente di potenza
2. Realizzazione di giunti di dilatazione e strisce sigillanti
3. Guarnizioni per tubi di adduzione e scarico dell'acqua, valvole di controllo del sistema di irrigazione, ecc.
TPR
L'elastomero termoplastico (TPE), noto anche come gomma termoplastica (TPR), è un materiale che ha le caratteristiche sia della gomma che della plastica termoplastica. Gli elastomeri termoplastici hanno una varietà di possibili strutture. La più fondamentale è che devono esserci almeno due fasi polimeriche reciprocamente disperse. Alla normale temperatura di utilizzo, una fase è un fluido (la temperatura è superiore alla sua temperatura di transizione vetrosa Tg) e l'altra fase è un solido (la temperatura è inferiore alla sua Tg o uguale a Tg) e c'è interazione tra le due fasi. Cioè, un materiale polimerico che mostra elasticità della gomma a temperatura ambiente e può essere plastificato e formato ad alta temperatura ha proprietà meccaniche e prestazioni simili alla gomma e può essere lavorato e riciclato come plastica termoplastica. Crea un ponte tra plastica e gomma. Pertanto, gli elastomeri termoplastici possono lavorare prodotti in gomma in modo rapido, efficace ed economico come la plastica termoplastica. In termini di lavorazione, è una plastica; in termini di proprietà, è una gomma. Gli elastomeri termoplastici hanno molti vantaggi rispetto alle gomme termoindurenti. Non esiste una denominazione unificata per gli elastomeri termoplastici. È consuetudine usare le abbreviazioni inglesi TPR per gomma termoplastica e TPE per elastomero termoplastico. Entrambe sono utilizzate nei materiali e nei libri pertinenti. Per uniformità, sono tutte indicate come TPE o elastomeri termoplastici. In Cina, i copolimeri a blocchi termoplastici stirene-butadiene sono chiamati SBS (copolimeri a blocchi stirene-butadiene-stirene), i copolimeri a blocchi termoplastici isoprene-stirene sono chiamati SIS (copolimeri a blocchi stirene-isoprene) e l'SBS saturo è chiamato SEBS, che è l'abbreviazione di copolimero a blocchi stirene-etilene-butilene-stirene, ovvero copolimeri a blocchi stirene-etilene-butilene-stirene. Altri tipi di elastomeri termoplastici sono chiamati con il nome del prodotto del produttore. La Cina usa anche il codice SBS per rappresentare i copolimeri a blocchi termoplastici stirene-butadiene-stirene, che sono comunemente chiamati gomma termoplastica stirene-butadiene. L'elastomero è un elastomero termoplastico artificiale con proprietà uniche e ha una gamma molto ampia di utilizzi. La sua eccellente applicabilità del prodotto deriva dalla regolabilità e controllabilità della sua speciale struttura molecolare, mostrando così le seguenti eccellenti proprietà:
Eccellenti proprietà fisiche: buona consistenza estetica, tocco delicato, facile da colorare, tono di colore uniforme e stabile; proprietà fisiche regolabili, che forniscono un'ampia gamma di spazi di progettazione del prodotto; proprietà meccaniche paragonabili alla gomma vulcanizzata, ma senza vulcanizzazione e reticolazione; ampio intervallo di durezza, regolabile da SHORE-A 0 gradi a SHORE-D 70 gradi; eccellente resistenza alla trazione, resistenza alla trazione fino a più di dieci MPa, allungamento a rottura fino a più di dieci volte; la resistenza alla temperatura a lungo termine può superare i 70 ℃, buone prestazioni in ambienti a bassa temperatura, mantengono comunque buone prestazioni di flessione a -60 ℃; buone caratteristiche di isolamento elettrico e resistenza alla tensione. Ha eccezionali prestazioni antiscivolo, resistenza all'usura e resistenza agli agenti atmosferici.
Eccellenti proprietà chimiche: resistente ai prodotti chimici generici (acqua, acidi, alcali, solventi alcolici); può essere lavorato in solventi e può essere immerso in solventi o oli per un breve periodo di tempo; non tossico; buona resistenza alle radiazioni ultraviolette e all'ossidazione, può essere utilizzato in ambienti esterni; buone proprietà di adesione, utilizzando un'adeguata tecnologia adesiva può aderire direttamente e saldamente alla superficie di vera pelle, pelle sintetica o pelle artificiale.
Vantaggi di produzione e lavorazione: Presenta le caratteristiche della gomma vulcanizzata tradizionale senza vulcanizzazione, risparmiando materie prime ausiliarie come vulcanizzanti e acceleratori; È adatto a vari processi come stampaggio a iniezione, pressofusione, hot melt e rivestimento dissolvibile; I materiali di bordo, i materiali residui e i materiali di scarto possono essere completamente riciclati e riutilizzati senza modificare le prestazioni, riducendo gli sprechi; Semplifica la tecnologia di lavorazione, risparmia il consumo di energia di lavorazione e le risorse delle attrezzature, accorcia il ciclo di lavorazione, riduce i costi di produzione e migliora l'efficienza del lavoro; Le attrezzature e il processo di lavorazione sono semplici, risparmiando spazio di produzione e riducendo il tasso di prodotti difettosi; Il prodotto è atossico, non ha odori irritanti e non danneggia l'ambiente, le attrezzature e il personale; Il materiale può essere riutilizzato ripetutamente e gli scarti di bordo possono essere riciclati. Si può affermare che non ci sono sprechi nella produzione; Ci sono meno coadiuvanti di lavorazione e agenti di compoundazione, il che può far risparmiare sui costi del controllo qualità e dei test del prodotto; Il prodotto ha un'elevata precisione dimensionale e un controllo qualità più semplice; Il materiale ha un basso peso specifico ed è regolabile; Può essere miscelato direttamente con PP, ABS e altre materie plastiche per realizzare leghe plastiche speciali.
Gli elastomeri hanno eccellenti proprietà fisiche e chimiche e sono facili da lavorare. Allo stesso tempo, il prodotto è atossico, privo di inquinamento e può essere riciclato per la lavorazione secondaria. Pertanto, è ampiamente utilizzato in molti settori industriali, come giocattoli, attrezzature sportive, calzature, cancelleria, ferramenta, utensili elettrici, comunicazioni, prodotti elettronici, imballaggi per alimenti e bevande, elettrodomestici, forniture per la cucina, attrezzature mediche, automobili, progetti di costruzione, fili e cavi, ecc. Ancora più importante, è un materiale di alta qualità che guida la progettazione di nuovi prodotti e l'orientamento al mercato. La sua consistenza morbida, le proprietà fisiche regolabili, la durezza, l'idoneità per una varietà di tecniche di lavorazione e i vantaggi ambientali offrono un enorme spazio di gioco per i progettisti di prodotti. Ciò fornirà senza dubbio un grande aiuto per innovare i prodotti, aumentare il valore e guidare le tendenze del mercato.
Caratteristiche prestazionali
Il peso molecolare dei polimeri in termoplastici generali può raggiungere centinaia di migliaia o milioni, e la lunghezza delle catene macromolecolari può raggiungere 10 -3 mm. Queste macromolecole possono essere lineari, come LLDPE e HDPE, o ramificato, come LDPELe macromolecole sono aggrovigliate tra loro, disposte in modo disordinato o relativamente ordinato, formando una “struttura aggregata”.
Quando le macromolecole sono completamente disordinate, le chiamiamo termoplastiche amorfe, come PVC, PC, PMMA, ecc. Le sue caratteristiche prestazionali sono: buona trasparenza, bassa resistenza meccanica e buona flessibilità.
Quelli con alcune macromolecole o macromolecole disposte uniformemente sono chiamati termoplastici cristallini, come LLDPE, POM, nylon, ecc., e le loro caratteristiche prestazionali sono: scarsa trasparenza, elevata resistenza meccanica e bassa flessibilità.
——Poiché le catene molecolari dei polimeri sono molto lunghe, a differenza delle sostanze a basso peso molecolare, l'intera molecola non può entrare nella "zona di cristallizzazione" e raggiungere la cristallizzazione completa. Pertanto, "cristallinità" è spesso utilizzata per descrivere il grado di cristallizzazione (o la dimensione della zona di cristallizzazione) dei termoplastici cristallini.
La temperatura caratteristica dei termoplastici amorfi è la temperatura di transizione vetrosa (Tg). Quando è inferiore a Tg, il polimero esibisce proprietà caratteristiche "vetro", che è professionalmente chiamata "stato vetroso". In questo momento, il polimero ha la funzione di utilizzo, ma non può essere "plastico"; quando è superiore a Tg, il polimero ha elevata elasticità e determinate caratteristiche di plasticità e perde la funzione di utilizzo, che è professionalmente chiamata "stato altamente elastico". Dopo un ulteriore riscaldamento, la sua elasticità viene persa e diventa completamente plastico. Pertanto, la sua temperatura di utilizzo massima dovrebbe essere inferiore a Tg e la sua temperatura di lavorazione minima dovrebbe essere superiore a Tg.
La temperatura caratteristica dei termoplastici cristallini è la temperatura di cristallizzazione (Tc). Quando è inferiore a Tc, il polimero è duro e funzionale e non può essere "plastificato"; quando è superiore a Tc, il polimero è fuso e plastificato, perde il suo uso funzionale, ma può essere plastificato.
Rispetto ai termoplastici cristallini, i termoplastici amorfi hanno tre stati di proprietà fisiche, mentre i termoplastici cristallini hanno solo due stati di proprietà fisiche senza "stato elastico elevato". Ciò si riflette nella tecnologia di lavorazione, dove i primi utilizzano spesso una "vite graduale" mentre i secondi utilizzano una "vite mutata".
Per i termoplastici cristallini, l'area contenente catene molecolari disposte regolarmente è solitamente chiamata regione cristallina. La cristallinità di molti termoplastici cristallini può essere regolata controllando la velocità di raffreddamento della temperatura di stampaggio. Quando la velocità di raffreddamento è rapida, il processo di cristallizzazione viene inibito e si ottiene il prodotto finale con una migliore trasparenza, come bottiglie in PET, fogli di PET trasparenti e fogli di polipropilene trasparenti.
Distinguere
Le materie plastiche possono essere divise in due categorie: plastiche termoindurenti, che non possono essere rimodellate, e le plastiche termoplastiche, che possono essere prodotte più e più volte.
termoplastici
Quando riscaldato, si ammorbidisce e scorre, e quando raffreddato, si indurisce. Questo processo è reversibile e può essere ripetuto. Polietilene, polipropilene, cloruro di polivinile, polistirene, poliossimetilene, policarbonato, poliammide, plastiche acriliche, altre poliolefine e i loro copolimeri, polisolfoni, etere di polifenilene, polietere clorurato, ecc. sono tutti termoplastici. Le catene molecolari di resina nei termoplastici sono strutture lineari o ramificate e non ci sono legami chimici tra le catene molecolari. Quando riscaldato, si ammorbidisce e scorre. Il processo di raffreddamento e indurimento è un cambiamento fisico.
Plastiche termoindurenti
Può ammorbidirsi e scorrere quando viene riscaldato per la prima volta. Quando viene riscaldato a una certa temperatura, si verifica una reazione chimica, si verifica una reticolazione e una solidificazione e diventa duro. Questo cambiamento è irreversibile. Dopo di che, non può più ammorbidirsi e scorrere quando viene riscaldato di nuovo. È proprio con l'aiuto di questa caratteristica che viene eseguito lo stampaggio. Il flusso di plastificazione durante il primo riscaldamento viene utilizzato per riempire la cavità dello stampo sotto pressione e quindi solidificare in un prodotto di una certa forma e dimensione. Questo materiale è chiamato plastica termoindurente.
La resina delle plastiche termoindurenti è lineare o ramificata prima della polimerizzazione. Dopo la polimerizzazione, si formano legami chimici tra le catene molecolari per formare una struttura a rete tridimensionale. Non è solo insolubile al contatto, ma anche insolubile nei solventi. Plastiche come fenolica, aldeide, melammina formaldeide, epossidica, poliestere insaturo e silicone sono tutte plastiche termoindurenti.
Le plastiche utilizzate in ambienti difficili come isolamento termico, resistenza all'usura, isolamento e resistenza all'alta tensione sono per lo più plastiche termoindurenti. Le plastiche più comunemente utilizzate sono probabilmente i manici delle padelle e gli elettrodomestici ad alta e bassa tensione.
Note:
I fattori che influenzano il restringimento dello stampaggio termoplastico sono:
1. Tipi di plastica: durante il processo di stampaggio dei termoplastici, si verificano cambiamenti di volume causati dalla cristallizzazione, forte stress interno, grande stress residuo congelato nelle parti in plastica, forte orientamento molecolare e altri fattori. Pertanto, rispetto alle plastiche termoindurenti, il loro tasso di restringimento è maggiore, l'intervallo del tasso di restringimento è più ampio e la direzionalità è ovvia. Inoltre, il restringimento dopo lo stampaggio, la ricottura o il trattamento di regolazione dell'umidità è generalmente maggiore di quello delle plastiche termoindurenti.
2. Caratteristiche della parte in plastica Quando il materiale fuso entra in contatto con la superficie della cavità durante lo stampaggio, lo strato esterno si raffredda immediatamente per formare un guscio solido a bassa densità. A causa della scarsa conduttività termica della plastica, lo strato interno della parte in plastica si raffredda lentamente per formare uno strato solido ad alta densità con grande restringimento. Pertanto, più spessa è la parete, più lento è il raffreddamento e più spesso è lo strato ad alta densità, maggiore è il restringimento. Inoltre, la presenza o l'assenza di inserti e la disposizione e il numero di inserti influenzano direttamente la direzione del flusso del materiale, la distribuzione della densità, la resistenza al restringimento, ecc., quindi le caratteristiche della parte in plastica hanno un impatto maggiore sulla dimensione e la direzionalità del restringimento.
3. La forma, le dimensioni e la distribuzione della porta di alimentazione influenzano direttamente la direzione del flusso del materiale, la distribuzione della densità, il mantenimento della pressione e la compensazione del restringimento e il tempo di stampaggio. Le porte di alimentazione dirette e le porte di alimentazione con grandi sezioni trasversali (in particolare sezioni trasversali più spesse) hanno un restringimento ridotto ma una grande direzionalità, mentre le porte di alimentazione con ampie larghezze e lunghezze ridotte hanno una piccola direzionalità. Le porte di alimentazione vicine alla porta di alimentazione o parallele alla direzione del flusso del materiale hanno un restringimento elevato.
4. Condizioni di stampaggio: quando la temperatura dello stampo è alta, il materiale fuso si raffredda lentamente, ha un'elevata densità e si restringe notevolmente. Soprattutto per i materiali cristallini, il restringimento è maggiore a causa dell'elevata cristallinità e del grande cambiamento di volume. La distribuzione della temperatura dello stampo è anche correlata al raffreddamento all'interno e all'esterno della parte in plastica e all'uniformità della densità, che influisce direttamente sulla quantità di restringimento e sulla direzionalità di ciascuna parte. Inoltre, anche la pressione di mantenimento e il tempo hanno una grande influenza sul restringimento. Il restringimento è piccolo ma la direzionalità è grande quando la pressione è alta e il tempo è lungo. La pressione di iniezione è alta, la differenza di viscosità del materiale fuso è piccola, lo sforzo di taglio interstrato è piccolo e il rimbalzo elastico dopo la sformatura è grande, quindi anche il restringimento può essere ridotto in modo appropriato. La temperatura del materiale è alta e il restringimento è grande, ma la direzionalità è piccola. Pertanto, anche la regolazione della temperatura dello stampo, della pressione, della velocità di iniezione, del tempo di raffreddamento e di altri fattori durante lo stampaggio può modificare in modo appropriato il restringimento della parte in plastica.
Durante la progettazione di uno stampo, il tasso di restringimento di ciascuna parte del pezzo in plastica viene determinato empiricamente in base all'intervallo di restringimento di varie plastiche, allo spessore della parete e alla forma del pezzo in plastica, alle dimensioni e alla distribuzione della porta di alimentazione e vengono quindi calcolate le dimensioni della cavità.
Termoplastici comunemente usati
PP è l'abbreviazione di Polipropilene in inglese, e il suo nome cinese è polipropilene. Vantaggi del polipropilene (PP):
1. Ha eccellenti proprietà meccaniche. La sua resistenza ed elasticità sono superiori a quelle dell'HDPE e la sua resistenza alla fatica da flessione è buona.
2. Ha una buona resistenza al calore, con un punto di fusione di 164-170°C. I prodotti possono essere sterilizzati a temperature superiori a 100°C. La temperatura di deformazione termica può solitamente raggiungere 110°C e la temperatura di fragilità è di -35°C.
3. Ha una buona stabilità chimica. È relativamente stabile ad altri reagenti chimici, eccetto per la corrosione da parte di acido solforico concentrato e acido nitrico concentrato. 4. Il polipropilene ha eccellenti prestazioni di isolamento ad alta frequenza. Poiché assorbe a malapena acqua, le sue prestazioni di isolamento non sono influenzate dalla temperatura.
Svantaggi del polipropilene (PP):
1. Il tasso di restringimento è elevato e i prodotti con pareti spesse sono soggetti a ammaccature.
2. A basse temperature, la resistenza all'impatto è scarsa.
3. Elevata elettricità statica, facile invecchiamento a contatto con il rame.
4. Molto sensibile ai raggi ultravioletti.
Rispetto al PP puro, i vantaggi del PP modificato antiurto sono:
1. La resistenza all'impatto, la tenacità e il modulo meccanico sono notevolmente migliorati. Si può vedere dalla tabella delle prestazioni che la resistenza alla trazione, la resistenza alla flessione e la durezza del PP modificato, che rappresentano la rigidità, sono superiori a quelle del PP puro, e anche la resistenza all'impatto che rappresenta la tenacità è migliorata, in particolare la fragilità a bassa temperatura del PP.
2. Ridurre il tasso di restringimento e migliorare efficacemente la deformazione e il restringimento superficiale del prodotto.
3. Migliora la resistenza all'invecchiamento del PP e aumenta notevolmente la durata del prodotto.
HDPE è l'abbreviazione di High Density Polyethylene, e il suo nome cinese è polietilene ad alta densità. Vantaggi del polietilene ad alta densità (HDPE):
1. Buona resistenza agli urti, al freddo e alle cricche dovute a stress ambientale.
2. Eccellente stabilità chimica e buona resistenza all'olio.
3. Assorbe pochissima acqua, ha una bassa permeabilità all'acqua e un'elevata permeabilità al vapore organico.
4. Buon isolamento elettrico e proprietà dielettriche estremamente eccellenti in tutte le gamme di frequenza.
Svantaggi del polietilene ad alta densità (HDPE):
1. La temperatura di esercizio dell'HDPE non è elevata, generalmente inferiore a 110°C.
2. L'HDPE ha una scarsa resistenza all'invecchiamento. Sotto l'influenza dell'atmosfera, della luce solare e dell'ossigeno, diventa gradualmente fragile e la sua resistenza meccanica e le sue proprietà elettriche diminuiscono.
3. Alla temperatura di stampaggio, l'ossidazione causerà una diminuzione della viscosità e la comparsa di scolorimento e striature.
ABS è l'abbreviazione di Acrilonitrile Butadiene Stirene e il suo nome cinese è copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene. Vantaggi del copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS):
1. Buona rigidità, elevata resistenza agli urti e non si deforma rapidamente alle basse temperature.
2. Buona resistenza al calore e alle basse temperature, elevata resistenza all'usura, resistenza chimica ed eccellenti prestazioni elettriche.
3. Dimensioni di lavorazione stabili e facili da lavorare.
4. La superficie ha una buona lucentezza ed è facile da verniciare e colorare. Può anche essere sottoposta a lavorazioni secondarie come spruzzatura di metallo, galvanica, saldatura e incollaggio.
Svantaggi del copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS):
1. L'ABS ha una forte igroscopicità nell'aria e deve essere essiccato prima dello stampaggio a iniezione. La resina deve essere pre-essiccata a 70-80°C per più di 4 ore.
2. Scarsa resistenza alle intemperie.
