常（cháng）見透明塑料的性能及注塑工藝—由於塑料具有重量輕、韌性好、成型易、成本低等優點，因此在現代工業和日用產品中，越來越多用塑料代替玻璃，特別應用於（yú）光學儀器和包裝工業方麵，發展尤為迅速。但是由於要求其（qí）透明性要好，耐（nài）磨性要高，抗衝擊韌件要好，因此對塑料的成份，注塑整（zhěng）個過程的工藝、設備、模具等，都要做大量（liàng）工作，以保證這些用於代替玻（bō）璃的塑料（以下簡（jiǎn）稱透明（míng）塑料），表麵質量良好，從而達到使用的（de）要求。
目前市場上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，即俗稱壓克力或有機（jī）玻璃，）、聚碳酸酯（zhǐ）（PC）、聚對苯二甲酸乙二醇脂（PET）、透明尼龍、丙烯睛一苯乙烯共聚物（AS）、聚碸（PSF）等， 其中我們接（jiē）觸得最多的是PMMA、PC和PET三種塑料，下麵就以這三種塑料為例，討論透明塑料的特性和注塑工藝。
一、透明塑（sù）料的性能（néng）
透明塑料（liào）首先必須有高透明（míng）度， 其次要有一定的強度和耐磨性，能抗衝擊，耐熱性（xìng）要好（hǎo），耐化學性要優，吸水（shuǐ）率（lǜ）要小，隻有這樣才能在使（shǐ）用中，能滿足透明度的（de）要求而長久（jiǔ）不變，下麵列出表l，比較一下 PMMA、PC和PET的（de）性能。
表1：透明塑料性能比較
性能 密度
(g/am2) 抗拉強（qiáng）度
(MPa) 缺口衝擊
(J/m2) 透明（míng）度（dù）
(%) 變形溫度
(℃) 允許含水量 收縮率 耐磨（mó）性 抗（kàng）化（huà）學性
PMMA 1.18 75 1200 92 95 0.04 0.5 差 良
PC 1.20 66 1900 90 137 0.02 0.6 中 良（liáng）
PET 1.37 165 1030 86 120 0.03 2 良 優
注：（1）因品種繁多，這隻（zhī）是取平均值（zhí），實際不同品種數（shù）據有異。
（2）PET數據（機械方麵）為經拉伸後的數據。
從表1數據可知PC是較理想的選擇， 但主於其原料價貴和注塑（sù）工藝較難，所以仍以選用PMMA為主（zhǔ），（對一般要求的製品），而RET由於要經過（guò）拉伸（shēn）才能得到好的機械性能，所以多在包裝、容器中（zhōng）使用。
二（èr）、透明塑料注塑過程中（zhōng）應注意的共同問題
透明塑（sù）料（liào）由於透光率要高，必然（rán）要求（qiú）塑料製品（pǐn）表麵質量要求（qiú）嚴格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白、霧（wù）暈、黑點、變（biàn）色、光澤不佳等（děng）缺陷，因而在整個注塑過程對原料、設備、模具、甚至產品的設計，都要十（shí）分注意和提出嚴格甚至特殊的要求。 其次由於透明塑（sù）料多為熔點高（gāo）、流動性差，因此為保證產品的表（biǎo）麵質量，往往要在較高溫度、注射壓力、注射速度等工藝參數作細（xì）微（wēi）調整，使注塑料（liào）時既能充滿 模，又不會產生內應力而引起產品（pǐn）變形（xíng）和開裂。
下麵就（jiù）其在原料準備、對設備（bèi）和模具要求、注塑工藝和產（chǎn）品的原料處理幾方麵，談談應注意的事（shì）項。
（一）原料的準備與（yǔ）幹燥 由於在塑料中含有任何一點雜質，都可能（néng）影響產品的（de）透明度，因此和儲存、運輸（shū）、加料過程中，必須（xū）注意密封，保證（zhèng）原料幹淨。特別是（shì）原料中含（hán）有水分，加熱後會引起原料變（biàn）質，所以一定要幹燥（zào），並在（zài）注塑（sù）時，加料必須使用幹（gàn）燥料鬥。還要注意（yì）一點的是幹燥過（guò）程中，輸入的空氣最好應經過濾、除濕（shī），以便保證不會汙染原料。其幹燥工藝如表2。
表2：透明塑料的幹燥工藝（yì）：
工藝（yì） 幹燥溫度（℃） 幹燥時間（h） 料層厚度（mm） 備注
PMMA 70～80 2～4 30～40 采用熱風循（xún）環幹燥
PC 120～130 大於（yú）6 小於30 采用熱風循環幹燥
PET 140～180 3～4 采用連續幹燥加料裝置為（wéi）佳
（二）機（jī）筒、螺杆及其附件的（de）清潔
為防止原料汙染和在螺杆及附件凹陷處存有舊料或雜質，特別熱（rè）穩定（dìng）性（xìng）差的樹脂存在，因此在使用前（qián）、停機後都應（yīng）用螺杆（gǎn）清洗劑清洗幹（gàn）淨各件，使其不得粘有（yǒu）雜質，當沒有螺杆清洗劑（jì）時，可用（yòng）PE、PS等 樹脂清洗（xǐ）螺杆。 當臨時停（tíng）機時，為防止原料在（zài）高溫下 停留時間長，引起解降，應將幹燥（zào）機和機筒溫度降低，如（rú） PC、PMMA等機（jī）筒（tǒng）溫度都要降至 160℃以下。（料鬥溫度對於 PC應降至（zhì）100℃以下（xià））
（三）在模具設計上應注意的問題（包括產品的設計）
為了防止出現回流動不（bú）暢，或冷卻不均造成塑料成型（xíng）不良，產生表麵缺陷（xiàn）和（hé）變質，一般在模具設計時，應注意以下幾（jǐ）點。
a）壁厚應盡（jìn）量均勻一致，脫模斜度要足夠大;
b）過（guò）渡（dù）部分應逐步。圓滑過渡，防止有尖（jiān）角。銳（ruì）邊產生，特別是PC產品一定不要有缺口;
c）澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應（yīng）根據收縮冷凝過程設置（zhì）澆口（kǒu）位置，必要時應加冷料井；
d）模具表麵應光潔（jié），粗糙度低（最好低於0.8）；
e）排氣孔。槽必須足夠，以及時排出空氣和熔 體中的氣 體；
f）除 PET外（wài）， 壁厚（hòu）不要太薄，一般不得小於lmm。
（四）注塑工藝方麵應注意的問題(包括注塑機的要（yào）求）
為了減少內應力和表麵質（zhì）量缺陷（xiàn），在注塑工藝方麵應注意以下幾方麵的問題（tí）。
a）應選用專用螺杆、帶單獨溫控射咀的注塑機;
b)注射溫（wēn）度在塑料樹脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；
c）注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會產（chǎn）生內（nèi）應力造成脫模因難和變形；
d）注射（shè）速度：在滿足充模的情況下， 一般宜低，最好能（néng）采用慢-快-慢（màn）多級注 射；
e）保（bǎo）壓時間和成型周期：在滿足產品充（chōng）模，不產生凹（āo）陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機筒停留時（shí）間；
f）螺杆轉速和背壓：在滿足塑化質（zhì）量的（de）前提下，應盡量低，防止（zhǐ）產生解降的可能；
g）模具溫度：製品的冷卻好壞，對質量影響極大，所以模（mó）溫一定要能精（jīng）確控製其過程，有可能的話，模溫（wēn）宜高一些好。
（五）其他方麵的問（wèn）題
由於為要防上表麵質量惡化，一般（bān）注塑時盡量少用脫模劑（jì）；當（dāng）用回用料（liào）時不得大20％。
對於除PET外，製（zhì）品都（dōu）應進行後處理， 以（yǐ）消除內應力，PMMA應（yīng）在70－80T熱風循環幹燥4小時； PC應在清潔空氣、甘油。 液體（tǐ）石臘等加熱 110－135℃，時間按產品而定，最高需要10多小時。而PET必須經過雙向拉伸的工序（xù），才能（néng）得到良（liáng）好機械性能。
三、透明塑料的注塑成型（xíng）工藝
（一）透明塑料的工藝特性：除了以上的共同問題，透（tòu）明塑（sù）料亦各（gè）有一些工藝特性（xìng），現分述如下：
1、PMMA 的工藝特性
PMMA粘度大，流動性稍差，因此（cǐ）必須（xū）高料（liào）溫、高注射壓力注塑才行，其（qí）中注射溫度的（de）影響大（dà）於注射壓力， 但注（zhù）射壓（yā）力提高，有利於改善產（chǎn）品的收（shōu）縮 率。 注射溫度（dù）範圍較（jiào）寬，熔融溫度為 160℃，而分解溫（wēn）度達270℃，因此料（liào）溫調節範（fàn）圍寬，工藝性較（jiào）好（hǎo）。故改善（shàn）流（liú）動性，可從注射溫度著手。 衝擊性（xìng）差，耐磨性（xìng）不（bú）好（hǎo），易劃花，易脆（cuì）裂（liè），故（gù）應提高模溫，改善冷凝過程，去克服這些缺陷。
2、PC的工藝特性
PC粘度大，融料（liào）溫度（dù）高，流動性差， 回此必須以較高溫度注塑（270－320T之 間），相對來說料溫調節範（fàn）圍（wéi）較窄，工藝性不如PMMA。注（zhù）射壓力對流動性影響（xiǎng）較小，但因粘度大（dà），仍要較大注射壓力，相應為了防止內應力產（chǎn）生，保壓時間要盡量短。 收縮率大，尺寸穩定，但產品內應力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動性（xìng），並且從提高模具（jù）溫度，改善 模具結構（gòu）和後處理去減少開裂的可能。當注射速度低時（shí），澆口處易生波紋等缺陷（xiàn），放射咀溫度要單獨控製，模具溫度要高，流道、澆口阻力（lì）要小。
3、PET的工藝（yì）特性
PET成型溫度高，且料溫調節範（fàn）圍窄（260－300℃），但熔化後，流動性（xìng）好，故工（gōng）藝性差，且往往在射（shè）咀中要加防延流（liú）裝置。 機械強度及性能注射後不（bú）高，必須通過拉伸工序和改性才能改善（shàn）性能。 模具溫度準確控製，是防止翹曲。變形的（de）重要因素，因此建議（yì）采用熱流道模具。模具溫度高，否則會引起表麵光澤（zé）差（chà）和脫模困難。
四、透明塑料件（jiàn）的缺陷
由於篇幅關係，這裏隻討論影響產品透明度的缺陷，其他缺（quē）陷請參考產（chǎn）品說明書或其他資料。其缺陷大概有以下幾項：
透明產品的缺陷和克（kè）服方法：
（一）銀（yín）紋：由充模和冷凝過程中，內應力各（gè）向異性（xìng）影響，垂直方向產生的應（yīng）力，使樹脂發生流（liú）動上取向，而和非流動（dòng）取向產生折光率（lǜ）不同而生（shēng）閃光絲紋，當其擴展後，可（kě）能使產品出現裂紋。除了在注塑工藝和模具上注意外（見表，最好產品作退火處理。如pc料（liào）可加熱（rè）到160℃以上保持（chí）3～5分（fèn）鍾，再自然冷卻即可。
（二）氣泡：主於樹脂內的（de）水氣和其他氣體排（pái）不出去，（在模（mó）具冷凝過程中（zhōng））或因充模不足，冷凝（níng）表麵又過快（kuài）冷凝而（ér）形成“真空泡（pào）”。其克服方法見表。
（三（sān））表麵光（guāng）澤差：主於（yú）模具粗（cū）糙度大，另（lìng）一方麵冷凝過早，使（shǐ）樹脂不能複印模具表麵（miàn）的狀（zhuàng）態，所有這些都使其表麵產牛微小凹凸不平（píng），而使產品失去（qù）光澤（zé）。其克服方法見表。
（四）震紋：是指（zhǐ）從直澆口為中心形成（chéng）的密集波紋，其原因因熔體粘度（dù）過大（dà），前端料已在型腔冷凝，後來料又衝破此冷（lěng）凝麵，而使表麵（miàn）出現震紋。其克服方法（fǎ）見表。
（五）泛白。霧（wù）暈：主要由於（yú）在空（kōng）氣中（zhōng）灰塵（chén）落入（rù）原料之中或原料含水（shuǐ）量太大而引起的。其克服方法見（jiàn）表。
（六）白煙。黑點：主要由於塑料在機筒內，因（yīn）局部過熱而使機筒樹脂產生分解或變質而形成的。

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