聚碳酸酯（PC）挤出吹塑成型工艺

2017-02-05

       聚碳酸酯(PC)自50年代工业化以来，现已成为世界五大工程塑料之一，已在各行各业获得了普遍应用。由于用PC加工成型的制品不仅透明性好，而且有较高的强度和刚性，尤其是耐热性特别好，能在120℃高温蒸汽下反复消毒50次而制品仍不变形，所以现已大量用作饮料瓶用材料。
1、挤出吹塑用PC的特性 用于挤出吹塑成型的PC属于支链型的树脂，与一般线性树脂相比，它的熔体强度高，对剪切作用引起的粘度变化不太敏感，所以有利于挤出管坯壁厚的稳定。PC含有极性较强的酯基，当暴露在空气中时，容易吸收空气中的水分。
2、PC挤出吹塑成型工艺条件的控制
2.1干燥　因为PC是一种吸湿性较强的树脂，所以在成型加工之前必须将PC置于120-140℃下干燥处理3-6h，否则PC在较高的成型温度下容易发生水解反应而降解，严重影响制品质量。PC一经干燥完毕，必须在20min内用完，否则需重新进行干燥处理。
2.2料筒温度的控制　PC在挤出吹塑成型时，料筒温度的控制要求非常严格，因为温度的高低直接影响到熔体的强度，进而影响到制品的质量及外观。若温度过高，熔体粘度过低，使挤出的管坯容易下垂，而导致制品壁厚不均；如温度过低，物料塑化不良，使制品强度下降，而且透明度下降。因此，PC的挤出吹塑温度应根据制品和成型设备不同而有所不同，一般控制在230-280℃。
2.3模具温度的控制　通常对于挤出吹塑用模具温度都控制在同一温度，而且温度控制范围较大。但是对PC挤出吹塑用的成型模具温度必须分段控制，而且每段温度必须控制在±3℃，否则，模具温度过高或过低都会影响到制品的强度及外观。一般模具温度控制在60-90℃。
3、19L挤出吹塑饮料瓶的成型工艺
3.1原料及主要设备　PC：Lexan PK，美国GE公司；中空成型机：NB 30／P65／AC5S，日本制钢所；塑料除湿干燥机：GZY90B，上海联合机械有限公司。
3.2成型工艺过程　先将PC在干燥设备中按一定要求进行干燥处理，使水分含量控制在小于0.02％。然后用干燥设备把干燥好的PC自动定量定时地加入带有封闭装置的中空成型机料斗中，在一定工艺条件控制下，将物料挤压塑化并挤入机头的储料器中，通过储料器管坯控制装置控制一次挤出量，挤出的管坯经带有自动控制装置的吹塑摸具进行合模、吹胀、冷却定型，然后开模，制品自动脱模，经修整处理后再检验包装。
3.3主要吹塑成型工艺参数　(1)干燥处理 干燥温度120℃，干燥时间4h。(2)吹塑成型 机身温度为：加料段265℃，压缩段265℃，均化段275℃；机头温度为250℃；模具温度为：底部80-85℃，中部75-80℃，上部60℃；吹气压力为0.6MPa；吹胀比为2.2；成型周期为70s；管坯壁厚控制点为10点。
3.4产品质量指标　（1）制品外观透明，无生料、冷斑、气泡、污点及雾状发白现象；（2）将制品从2m高度自由跌落到地面不破裂；（3）瓶重为70g。
3.5制品厚度及瓶重调节控制　制品厚度的均匀性直接影响着制品的力学性能及成型性，而制品厚度主要取决于管坯的厚度，因此必须严格控制管坯的厚度。制品厚度及瓶重调节控制是由机头储料器控制装置控制的，该控制装置主要由程序设定器、机头、间隙检测器、伺服器和线性电位器组成。储料器的位置通过线性电位器进行检测，并送到程序设定器，该程序设定器内部由程序发生电路和伺服放大器电路构成，这种程序发生电路和一次挤出量的行程相对应，并产生几十个等分的斜坡，同时使之产生与储料器位置相对应的信号，这样管坯厚度就可以控制在与成型周期同步的任意壁厚上，瓶重由设定的模芯模套间隙和蓄料量控制。
4、PC挤出吹塑成型时经常产生的制品缺陷及其解决办法：制品缺陷　产生原因　解决办法　气泡原料　干燥温度选择不当　选择较佳干燥温度　干燥时间不够　延长干燥时间　干燥后重新吸湿　检查料斗密封装置　料筒温度太低　提高料筒温度　雾状发白　模具排气不畅及位置选择不当　加大排气孔径或正确选择排气位置　模具表面处理层磨损　处理模具表面层　抗跌落性差　料筒温度太低　适当提高料筒温度　产品壁厚不均　调整产品管坯控制点或调整模芯模套间隙　管坯模糊　熔体温度太低　适当提高机身温度　　机头温度太低　适当提高机头温度　表面波纹　模具排气不畅　加大排气孔径　吹胀速度太慢　尽快吹胀成型　吹气不足　提高吹气压力　制品外观不挺　模具表面有积渍物　清洗模具表面　模具排气不畅　清洗模具排气孔或加大排气孔径　模具温度太低　提高模具温度　进气时间太晚　闭模后立即吹气　制品变形　吹气时间太短　延长吹气时间　冷却不够或开模太早　增加冷却量或延长定型时间。