誕,將噴嘴部分的加熱關閉;混合物料在注射機料筒中經(jīng)歷的總時間保持在20秒~300秒 之間;保壓壓力控制在5~15MPa之間;保壓時間控制在0. 5~1. 5秒之間。另外,注射壓 力設定在50~ISOMPa之間,注射時間設定在0. 5~5秒之間(注射行程完成后,注射動作 即自動轉(zhuǎn)為保壓),模具溫度保持于30~80攝氏度之間。
[00%] 作為優(yōu)選,所述步驟(7)中混合物料在注射機料筒中經(jīng)歷的總時間保持在20秒~ 300秒之間,該時間范圍可W滿足大多數(shù)注射制品的成型周期的要求,特別是因發(fā)泡過程中 的氣體保壓會降低成型周期。同時,該時間過長會增加因水分解所致烙料在料筒內(nèi)的控制 難度,而時間過短,水受熱及分解不足,得不到相應的發(fā)泡制品。通常,混合物料在注射機料 筒中經(jīng)歷的總時間也和水的含量有關,水的含量稍高,該時間可適當延長。
[0027] 作為優(yōu)選,在所述步驟(7)中保壓壓力控制在5~15MPa之間,保壓時間控制在 0. 5~1. 5秒之間。該保壓壓力和保壓時間和常規(guī)注射成型相比,明顯程度均較低(少)。 該壓力可W保證物料在完全充滿模具型腔之后又繼續(xù)施加壓力而達到少量補縮的效果,同 時,由于注入到模具的物料因微發(fā)泡的作用,其泡孔在模具型腔內(nèi)長大并繼續(xù)壓實物料,從 而形成較均勻的泡孔結構。如果保壓壓力過大或保壓時間過長,較多的物料被補入模具內(nèi), 則泡孔無法長大難W形成微孔結構,從而得到和常規(guī)注射制品類似的產(chǎn)品;同時,如果保壓 壓力過小或保壓時間過短,高溫的烙料在模具內(nèi)得不到后續(xù)補充,則會形成因尺寸極不均 勻且整體尺寸較大的泡孔結構,從而和較多的結構發(fā)泡材料類似,其力學性能較差。
[0028] 作為優(yōu)選,在所述步驟(7)中的注射壓力設定在50~ISOMPa之間,注射時間設定 在0. 5~5秒之間,同時,在機器的設置中,當注射行程完成后,注射動作即轉(zhuǎn)為保壓。注射 壓力與注射時間的設定W保證物料能夠快速充滿模具型腔為宜,過于慢速的充填會使泡孔 在流動過程中發(fā)生長大并隨之受壓破裂。
[0029] 作為優(yōu)選,在所述步驟(7)中的模具溫度保持于30~80攝氏度之間,對于常用的 熱塑性材料來說,模具溫度過高會導致物料在模具內(nèi)冷卻不足,從而導致制品取出后不能 完全定形并繼續(xù)發(fā)泡,而過低的模具溫度也不利于物料充滿型腔。
[0030] 有益效果:與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的利用高吸水樹脂作為載體的水發(fā)泡注射方 法,具有W下優(yōu)點:
[0031] (1)高吸水樹脂的載水能力很強,很容易控制相應的含水量,并進而控制制品的發(fā) 泡程度;
[0032] (2)本發(fā)明使載體母粒中的高吸水樹脂裸露,其吸水過程簡單且迅速,可人工操 作,無需使用專用設備及裝置;
[0033] (3)在普通注射成型機中可實現(xiàn)生產(chǎn),工藝簡單,操作方便,無需任何設備裝置的 改動;
[0034] (4)高吸水樹脂和所加工的材料同屬高分子材料,具有一定的相容性,同時,因高 吸水樹脂用量極少,因而它們之間的微弱相分離對最終制品性能的影響較低;
[0035] (5)該方法采用了較低的保壓壓力及較短的保壓時間,導致鎖模力和設備能耗均 明顯降低,從而降低設備運作成本,同時,大幅提高了生產(chǎn)效率,尤其對于厚壁制品;
[0036] (6)較低的保壓壓力和泡孔長大兩方面共同作用實現(xiàn)物料的補縮,減小了常規(guī)注 射過程中因較高保壓壓力而引起的制品內(nèi)應力,消除或減少了因此而帶來的制品翅曲變 形,最終改善制品的尺寸精度;
[0037] (7)因內(nèi)部泡孔的存在,導致制品密度降低,重量減輕,節(jié)省了相應原料,同時提高 了制品隔音、隔熱、防震等方面的性能。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明水發(fā)泡注射方法的工藝流程圖;
[0039] 圖2為本發(fā)明實施例1中PP發(fā)泡制品泡孔結構的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0040] 本發(fā)明主要包括原料準備和成型加工條件等兩部分關鍵技術細節(jié),本工藝流程如 圖1所示。設備方面,需要一臺普通的注射機和擠出機,注射機可W是液壓傳動、全電動或 電液聯(lián)合,該注射機無需加裝自鎖式噴嘴,使用的模具為標準拉伸樣條模具,用于原料混合 的擠出機是單螺桿式或雙螺桿式的。原料方面,使用高吸水樹脂為普通市售的丙締酸-丙 締酸鋼共聚合成物,其外觀平均粒徑為150μm,其吸水倍率可達400倍,水為蒸饋水。 柳41] 實施例1
[0042] 將PP(聚丙締)作為欲加工物料,LDPE為基體材料。其中,使用的PP為國產(chǎn)市售 T30S,其烙體流動指數(shù)為3. 2g/10min(230°C,21. 6腳,使用的LD陽為國產(chǎn)市售951-000,其 烙體流動指數(shù)為2. 18g/10min。
[0043] 首先,制造載體母粒。將高吸水樹脂在5(TC的干燥箱內(nèi)干燥半小時,去除水份,然 后按照下面的重量稱取原料:高吸水樹脂:〇.化g,LDPE:0. 9kg,兩者質(zhì)量之比為1 :9。將高 吸水樹脂和LDPE原料混合后在潮濕的環(huán)境中放置24小時后,稱其重量為1002g。然后將混 合后的材料通過普通塑料擠出機制得載體母粒,在擠出過程中控制烙體溫度為160°C;將制 得的載體母粒再次放到在干燥箱內(nèi)干燥1小時,干燥溫度為70°C。
[0044] 其次,將250克的蒸饋水噴灑到干燥后的載體母粒中,簡單攬拌,2分鐘內(nèi)水便吸 入載體母粒之中,從而形成載水母粒。
[0045] 接著,將上述載水母粒和11. 25kg的PP原料混合均勻形成第二混合物料,其中載 水母粒與PP原料的質(zhì)量之比為1 :9 ;第二混合物料中的水的質(zhì)量百分比為2wt%。
[0046] 之后,將上述分好份量的物料加入普通邸式注射成型機中生產(chǎn)制品,在注射過程 中將烙體溫度設定為200°C,并關閉噴嘴的加熱,控制每個注射循環(huán)的時間為27秒,在成型 過程中,保壓壓力控制為5MPa,保壓時間設定為1. 5秒,由于水的分解產(chǎn)生氣體制備得到PP 發(fā)泡制品。
[0047] 最后,對所制得的PP發(fā)泡制品進行拉伸性能測試,測試結果見表1。為了對本發(fā) 明的效果進行說明,另外列舉了對比例1-3,本實施例與對比例的比較結果列于表1,其中, 對比例1為PP材料常規(guī)注射成型,在該成型過程中的保壓壓力設定為50MPa,而保壓時間 為5秒,其它參數(shù)為在保證該制品無明顯缺陷情況下的優(yōu)化結果;而對比例2為PP材料通 過化學發(fā)泡劑AC發(fā)泡所得制品,其注射工藝條件也按照本發(fā)明中的優(yōu)選進行類似的設定; 對比例3為PP材料通過本方法發(fā)泡所得制品,其注射工藝條件也按照本發(fā)明中的優(yōu)選進 行設定,但其保壓壓力為OMPa,保壓時間也為0秒,其所得性能測試結果明顯較低。通過表 1的數(shù)據(jù)可W看出,本發(fā)明可W很方便的在普通注射機中生產(chǎn)PP發(fā)泡制品,同時,本實施例 得到的PP發(fā)泡制品和對比例2中利用AC發(fā)泡的制品相比,其質(zhì)量減輕較多,強度和斷裂伸 長率也均相對較高,因而,利用本方法制得的制品具有密度低、力學性能優(yōu)異等特點,從而 明顯具有優(yōu)異的應用前景。 W48] 另外,采用掃描電鏡對該制品的內(nèi)部泡孔結構進行表征,如圖2所示,證實本實施 例制備的發(fā)泡制品確實存在較多的泡孔,同時,高吸水樹脂與基材之間的結合較好,相分離 并不明顯,預示高吸水樹脂的殘留對制品的影響不大。 W49] 實施例2
[0050] 將PP作為欲加工物料,LDPE為基體材料。其中,使用的PP為國產(chǎn)市售T30S,其烙 體流動指數(shù)為3. 2g/10min(230°C,21. 6腳,使用的LD陽為國產(chǎn)市售951-000,其烙體流動指 數(shù)為 2. 18g/10min。
[0051] 首先,制造載體母粒。將高吸水樹脂在5(TC的干燥箱內(nèi)干燥半小時,去除掉可能 的水份,然后按照下面的重量稱取原料:高吸水樹脂:〇. 0化g,LDPE:0.