熱塑性塑膠受熱的歷程及行為 - 工業資訊
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玻璃轉化溫度為-10°C · 熱變形溫度為80°C · 熔點為150°C · 熱裂解溫度為280°C.
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熱塑性塑膠受熱的歷程及行為
3月30,2018
塑膠射出成型 塑膠射出 射出成型熱塑性塑膠是我們使用最多的塑膠種類,而且在控制良好的情況下,它還可以反覆加工使用。
參考下圖說明,這種塑膠的加工範圍介於熔點(Tm)及熱裂解溫度之間;其合理的使用範圍介於玻璃轉化溫度(Tg)及熱變形溫度之間。
所以在選用這種塑膠的時候,這四個溫度扮演著極其重要的角色。
舉例來說,某塑膠的特性表入下: 玻璃轉化溫度為-10°C 熱變形溫度為80°C 熔點為150°C 熱裂解溫度為280°C則表示該塑膠具有下列可能特性: 在-20°C時會脆化。
在30°C時具有彈性,可作一般的操作及使用。
在100°C時雖還具有固體型態,但已經是軟啪啪的狀態了,而且其機械性能也已經大幅下降。
在180°C時就會熔化成液體狀態。
高於280°C時會因熱裂解而造成分子斷裂,材料特性完全不同。
熱可塑性塑膠(Thermo-plastics)在相對低溫時,其分子運動會相對的受到限制,呈現出硬而脆的玻璃特性。
隨著溫度持續的上升達到Tg(玻璃轉化溫度)時,對於非結晶(Amorphous)塑膠的分子鏈就開始增加運動並擴張(比容積增加),初期漸成黏滯性的橡膠態,當到達Tm(熱裂解溫度)時,分子鏈完全分解成為可運動的熔融液態;但是結晶(Crystalline)塑則因其緊密的分子鏈結構關係,在低溫時也只能在極小範圍內振動,一直要到Tm(熱裂解溫度)時,其分子鏈才會崩潰,並加快的急速運動並擴張而成熔融液態。
觀察熱可塑性塑膠的行為,我們可以歸納出下列幾項特點: 塑膠在Tg溫度以下時,其結構可是為是一種緊密堆疊的狀態,而且結晶塑膠的密度要大於非結晶塑膠。
隨著溫度的上升,塑膠的比容積增加(密度降低),分子鏈的運動空間增加(自由體積變大)。
結晶塑膠在初期的熱膨脹不大,一直要到Tm以上其比容積才會急速增加。
當達到完全熔融狀態時,結晶塑膠的熱膨脹比非結晶塑膠要大得多;反之,在冷卻過程中,結晶塑膠通常也比非結晶塑膠有較大的收縮率。
非結晶塑膠從軟化到熔融,是漸進而無明顯的熔點;結晶塑膠的熔點則相當明確且狹窄。
塑膠如果是在受壓的狀況下,分子鏈的運動會受到限制,因此Tg、Tm及受熱比容積都會比無受壓時來的小。
亦得參考資料:http://www.researchmfg.com/2010/07/thermo-plastics/OrignalFrom:熱塑性塑膠受熱的歷程及行為
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假如前段溫度過高,則塑膠粒熔融過早,樹脂供給將會產生不均勻的現象(因為部份已熔融的粒子會在螺桿的進給部位形成塊狀)。
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另外也要特別留意環境溫度對成形部品後之收縮所造成的影響,最好可以維持在溫度在25~28℃左右的常溫。
另外環境濕度也會影響到成品的品質。
壓力 射出壓力(Injectionpressure):射出壓力要考慮到材料的流動性、收縮率、與成形品的物性等影響而定。
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保持壓力應配合熔融塑膠的逐漸凝固所造成的內壓降低而逐步減小。
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背壓被運用來提高料管溫度,其效果最為顯著。
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