常見（jiàn）透明塑料的性（xìng）能及注塑工藝（yì）—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（pǐn）中（zhōng），越來越多用塑料代替玻璃，特別應用於光學儀器和包裝工業方麵（miàn），發展尤為迅速。但是由於要求其透明性要好，耐磨性要高，抗衝擊韌（rèn）件（jiàn）要好，因此對塑料的成份，注塑整（zhěng）個過程的（de）工藝、設備、模具（jù）等（děng），都要做大量（liàng）工作，以保證這些用於代替玻璃的塑料（以下簡稱透明塑料），表麵質量良好，從而達（dá）到使用的要求。
　　目前市場上一般使用的透明（míng）塑料有聚甲基丙（bǐng）烯酸甲酯（PMMA，即俗稱壓克力或有機玻璃，）、聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸乙二醇脂（PET）、透明（míng）尼龍、丙烯睛一苯乙烯共聚物（AS）、聚碸（PSF）等， 其中我們接觸得（dé）最多的（de）是PMMA、PC和PET三種塑料，下麵就以這三種塑料為例，討論透（tòu）明塑料的特性和注塑工藝。
　　 一、透明塑料（liào）的性能
　　 透明塑料首先必須有高透明度， 其次要有（yǒu）一定的強度和耐磨性，能（néng）抗衝擊，耐熱（rè）性要好，耐（nài）化學（xué）性要優，吸水率要小，隻有這樣才（cái）能（néng）在使用（yòng）中，能滿足透明度的要求而（ér）長久不變，下麵列出表（biǎo）l，比較一下 PMMA、PC和PET的性能。
　　　　表1：透明（míng）塑料性能比較
性能 密度
(g/am2) 抗拉強（qiáng）度
(MPa) 缺（quē）口（kǒu）衝擊
(J/m2) 透明度
(%) 變形溫度
(℃) 允許含水量 收縮率 耐磨性 抗化學性（xìng）
PMMA 1.18 75 1200 92 95 0.04 0.5 差（chà） 良（liáng）
PC 1.20 66 1900 90 137 0.02 0.6 中 良
PET 1.37 165 1030 86 120 0.03 2 良 優
注：（1）因品種繁多，這隻是取平均值，實際不同品種數據有異。
　　（2）PET數據（機械方麵）為經拉伸後的數據。
　　 從表（biǎo）1數據可知（zhī）PC是（shì）較理想的選擇， 但主於其原料價貴和注塑工藝較難，所以仍以選用（yòng）PMMA為（wéi）主，（對一般要求的製品），而RET由於（yú）要經過拉伸才能得到好的機械性能，所以多在包裝（zhuāng）、容器中使用。
　　二、透明塑料注塑過程中應注意（yì）的共同問題
　　 透明塑料由於透光率要高，必然要求塑料（liào）製品表麵質量要求嚴格（gé），不能有任何斑紋、氣（qì）孔、泛（fàn）白（bái）、霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個注塑過程對原料、設備、模具、甚至產品的設計，都要十分注意（yì）和提出嚴（yán）格甚至特殊的（de）要求。 其次由於透明塑料（liào）多為熔點（diǎn）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（zuò）細微調整，使注塑（sù）料時（shí）既能充滿 模，又不（bú）會產生內應力而引起產品變形和開裂。
　　 下麵就其在原料準備、對設備和模具要求（qiú）、注塑工藝和產品的原料處理幾方麵，談談應注意的事（shì）項。
　　（一）原料的準備與幹燥 由（yóu）於在塑料中含有任何一點雜質，都可能影響產品的透明（míng）度，因此和儲存、運輸、加料過程中，必須注意密（mì）封，保證原料幹淨。特（tè）別是原料中含有水分，加熱（rè）後會引起原料變質，所以一定要幹燥，並（bìng）在注塑時，加料必須使用幹燥料鬥。還要（yào）注（zhù）意一點的是（shì）幹燥過程中，輸入的空氣最（zuì）好應經過濾、除濕，以便保（bǎo）證不（bú）會汙染原料。其幹燥工藝如表2。
　　表2：透明塑料的幹燥工藝：
工藝（yì） 幹燥溫度（dù）（℃） 幹燥時間（h） 料（liào）層厚度（mm） 備（bèi）注
PMMA 70～80 2～4 30～40 采用熱風循環幹燥（zào）
PC 120～130 大於6 小於30 采用熱風循環幹燥
PET 140～180 3～4 采用（yòng）連續幹燥加料（liào）裝置（zhì）為佳
　　（二）機筒（tǒng）、螺杆及其附件的清潔
　　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）穩定性差的（de）樹脂存在，因此在使用前、停機後（hòu）都（dōu）應用（yòng）螺杆清洗劑（jì）清洗幹淨各件，使其不（bú）得粘有雜質，當沒（méi）有（yǒu）螺杆清洗劑（jì）時（shí），可用PE、PS等 樹脂清（qīng）洗螺杆。 當臨時停機時，為防（fáng）止原料在高溫下 停留時間長，引起解降，應將幹燥機（jī）和機筒溫度降低，如 PC、PMMA等機筒溫度都（dōu）要降至 160℃以下。（料（liào）鬥（dòu）溫度（dù）對於 PC應降至100℃以下）
　　（三）在模具設計上應注意的問題（包括產品的設計）
　　為了防（fáng）止出現回（huí）流動不暢，或冷卻不均（jun1）造成塑料（liào）成型不良，產（chǎn）生表麵缺陷和變質，一般在模具設計時，應注（zhù）意以下幾點。
　　a）壁厚應（yīng）盡量（liàng）均勻一致，脫模斜度要足夠大;
　　b）過渡（dù）部分應逐步。圓滑過渡，防止有尖角。銳邊產生，特別是PC產品一（yī）定不要有缺口;
　　c）澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應根據收縮冷凝過程設置澆口（kǒu）位置（zhì），必要時應加冷料（liào）井；
　　d）模具（jù）表麵應光潔，粗（cū）糙度低（最好低於（yú）0.8）；
　　e）排氣孔。槽（cáo）必須足夠，以及時排出空氣和熔 體中的氣 體；
　　f）除 PET外， 壁厚不要太薄，一（yī）般不（bú）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量缺陷，在注塑工（gōng）藝方麵應注意以下幾方麵的（de）問題。
　　a）應選用專用螺（luó）杆、帶單獨溫控（kòng）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（dù）；
　　c）注射壓力：一般較高（gāo），以克服熔料（liào）粘度大的（de）缺陷，但壓（yā）力太高會產生內應力（lì）造成（chéng）脫模因難和變形；
　　d）注射速（sù）度：在滿足充模的情況下（xià）， 一般宜低，最好能（néng）采用慢-快-慢多級注 射；
　　e）保壓時間和成（chéng）型周期：在滿足產品充模，不產生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以（yǐ）盡量減低熔料（liào）在機筒停留時間（jiān）；
　　f）螺杆轉速和背壓：在滿（mǎn）足塑（sù）化質量的（de）前提下，應（yīng）盡量低，防（fáng）止產生（shēng）解降的（de）可能；
　　g）模具溫度：製品的冷卻好（hǎo）壞，對質（zhì）量影響極大，所以模溫（wēn）一定要能精確控製其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。
　　（五）其他方麵的問題
　　由於為要防上表麵質量惡化，一般注塑時盡量少用（yòng）脫模劑；當用回用料時不得大20％。
　　對於除PET外，製品都應進行後處理， 以消除內應力，PMMA應在70－80T熱風循環幹燥4小時； PC應在清潔空（kōng）氣、甘油（yóu）。 液體石臘等加熱 110－135℃，時間（jiān）按產品而定，最（zuì）高需要10多（duō）小時。而PET必須經過雙向拉伸的工序，才能（néng）得到（dào）良好機械性能。
　　三（sān）、透明塑料的注塑成型工（gōng）藝
　　（一）透明（míng）塑料的工藝特性：除了以上的共同問題，透明塑料亦各有一些工藝特性，現分述如下：
　　 1、PMMA 的工藝特性
PMMA粘度大，流動性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才（cái）行，其中注射溫度的影響大於注射（shè）壓力， 但注射壓力提高，有利於改善產品的收縮 率。 注射溫度範圍較寬，熔融溫度為 160℃，而分解溫度達270℃，因此料溫調節範圍寬，工（gōng）藝性較好。故改善流動性，可從注射溫度著手。 衝擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應提（tí）高模溫，改善冷凝過程，去克服這些缺陷（xiàn）。
　　 2、PC的工藝特性
　　 PC粘度大，融料溫度（dù）高，流動性差， 回此必須（xū）以較（jiào）高（gāo）溫度（dù）注塑（270－320T之 間），相對來說料溫調節範圍較窄，工藝性不如（rú）PMMA。注射壓力對流動性影響（xiǎng）較（jiào）小，但（dàn）因粘度大（dà），仍要較大注（zhù）射壓力，相應為了防止內應力產（chǎn）生，保壓時間（jiān）要盡量短。 收縮率大，尺（chǐ）寸穩定，但產（chǎn）品內應力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不（bú）是壓力去改善流動性，並（bìng）且從提高模具溫度（dù），改善 模（mó）具結構和後處理去減少開裂的可能。當注射速度低時，澆口處易生波紋等缺陷（xiàn），放射咀溫度要單獨控製，模（mó）具溫度要高，流道、澆口阻（zǔ）力要小。
　　 3、PET的工（gōng）藝（yì）特性
　　PET成型溫度高，且料（liào）溫調節範圍窄（260－300℃），但熔化（huà）後，流動性好，故（gù）工藝性差，且往往在射咀中要加防延（yán）流裝置。 機械強度及性能注射（shè）後不高，必須通過拉伸工序和（hé）改性才能（néng）改善性能。 模具溫度準確（què）控製，是防止翹（qiào）曲。變形的重要因素，因此（cǐ）建議采用熱流道模具。模具溫度（dù）高，否則會引起表麵光澤差和脫模（mó）困難（nán）。
　　 四、透明塑料件的（de）缺陷（xiàn）
　　 由於篇幅關係，這裏隻討論影響產品（pǐn）透明度的缺陷，其他缺陷請（qǐng）參考產品說明書或其他資（zī）料。其缺（quē）陷大概有以下幾項：
　　透明產品的缺陷和克（kè）服（fú）方法：
（一）銀紋：由充模和冷凝過程中，內應力各向異性影響，垂直方向產生的應力，使（shǐ）樹脂發生流動上（shàng）取向，而和非流動取向產生折光率（lǜ）不同而生閃光絲紋，當（dāng）其擴展後，可能使產品（pǐn）出現裂紋（wén）。除（chú）了在注塑（sù）工藝（yì）和模（mó）具上注意外（見（jiàn）表（biǎo），最（zuì）好產品作退火處理。如pc料（liào）可加熱到（dào）160℃以上保持3～5分鍾（zhōng），再自然（rán）冷卻即可。
　　（二）氣泡（pào）：主於樹（shù）脂內的水氣和其他氣體排不出去，（在模（mó）具冷凝過程中）或因充模不足（zú），冷（lěng）凝（níng）表麵又過快（kuài）冷凝而形成“真空泡（pào）”。其克服方（fāng）法見表。
　　（三）表（biǎo）麵光（guāng）澤差：主於模具粗糙度大（dà），另一方麵冷凝過早（zǎo），使樹脂不能（néng）複印模具表麵的狀態，所有這些都使其表（biǎo）麵產牛微小凹凸不平，而使產品失去光澤。其克服方法見（jiàn）表（biǎo）。
　　（四）震紋：是指從直澆口（kǒu）為中心形（xíng）成（chéng）的密集波紋，其原因因熔體粘度過大，前端料已在型腔冷凝，後來料又衝破此（cǐ）冷凝麵，而使（shǐ）表麵出現震紋。其克服方法（fǎ）見表。
　　（五）泛（fàn）白。霧暈：主要由於在空氣中灰塵落入原料之中或原（yuán）料（liào）含水量太大而引起的（de）。其克服方（fāng）法見表。
　　（六）白煙。黑（hēi）點：主要由（yóu）於（yú）塑料在機（jī）筒內，因局部過熱而使機筒樹脂（zhī）產生（shēng）分解或變質而形成的。