PPS注塑解析课件.ppt

1、PPS成型指南PPS材料简单介绍PPS（聚苯硫/Polyphenylene Sulfide）特点如下：聚苯硫醚是一种结晶性的聚合物。未经拉伸的纤维具有较大的无定形区(结晶度约为5)，在125时发生结晶放热，玻璃化温度为93；熔点281。拉伸纤维在拉伸过程中产生了部分结晶，(增加至30)，如在130230温度下对拉伸纤维进行热处理，可使结晶度增加到6080。因此，拉伸后的纤维没有明显的玻璃化转变或结晶放热现象，其熔点为284。随着拉伸热定形后结晶度的提高，纤维的密度也相应增大，由拉伸前的1.33gcm3到拉伸后的1.34gcm3，经热处理后则可达1.38gcm3。PPS具有机械强度高、耐高温、高

2、阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。此外，它还具有成型收缩率小（约0.08%），吸水率低（约0.02%），防火性好、耐震动疲乏性好等优点。PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽

3、车运输等领域获得成功应用。PPS成型安全注意事项1安全安全 1.1安全注意事项安全注意事项 只要遵守成型行业的一般安全注意事项，PPS的成型就不会有什么危险。但是，PPS 与其它塑料相比也不例外，加热到非常高的温度时就会分解而产生分解物。如果换气不充分，有时这些分解物就会蓄积，损害卫生安全。因此，建议您进行切实的换气。为了防止热分解产生气体或在料筒内产生压力，请勿将树脂温度提高到360以上。需要长时间停机时，务请全部排放出料筒内树脂后，将温度设定在280以下。在提供粒料、驱动螺杆之前，务请对料筒给予充分的加热时间，使之至少达到300。务请作业者佩带防护眼镜（特别是置换时）。另外，装卸热模具等部

4、件时，务请佩带防护手套。成型中止期间，务请后退注射组件，以免喷嘴因与模具接触而固化。1.2 自然色品种的使用自然色品种的使用 使用自然色品种的树脂时，请注意以下事项。由于自然色品种的颜色比传统的玻璃纤维增强品种白，变色时色差明显。特别是长时间暴露在直射日光、荧光灯、水银灯或高温环境下，粒料及成型品均会比通常环境（未暴露在上述环境）下的色差大。所以，保存时，请注意避开直射日光、荧光灯、水银灯或高温环境的场所。为了控制成型变色，务请将预备干燥温度设为一定，考虑成型机内滞留方面的容量平衡，最大限度地避免中途改变成型机的容量和成型品的腔数。务请选择低剪切型或标准型螺杆（高剪切型螺杆发热大，有时造成变色

5、。）如果使用Ni处理的螺杆、料筒及喷嘴等部件，有时会带来树脂的灰色类变色，建议使用Cr系处理的部件。另外，亮度高的着色品有时也会发生同样的变色。PPS成型安全注意事项1.3 成型机的停机、开机与材料切换成型机的停机、开机与材料切换 1.3.1成型机的停机成型机的停机 保持PPS成型时的料筒温度置换出之后，建议在PPS的成型温度下以热稳定性好的树脂（例如，高密度聚乙烯系置换材料）进行置换。继续进行PPS成型时，也可只进行PPS置换。1.3.2成型机的开机成型机的开机 如果料筒内的树脂在PPS成型温度范围是稳定的，则可直接升高到PPS成型温度，用PPS进行置换。当树脂的成型温度范围与PPS不同时，

6、建议您先将料筒温度改为料筒内树脂的成型温度，然后用可在PPS的成型温度和料筒内树脂的成型温度下使用、且热稳定性好的树脂（例如，高密度聚乙烯等树脂）进行置换，最后设定到PPS的成型温度进行置换。料筒内树脂为PPS时，一般而言，可直接升高到PPS的成型温度进行置换。1.3.3 树脂的切换树脂的切换 以成型机的停机与开机方法为参考，当树脂可直接置换PPS时，务请保持在料筒温度下，直接进行置换。当树脂不可直接置换PPS时，建议您用可在PPS的成型温度和切换树脂的成型温度下使用、且热稳定性好的树脂（例如，高密度聚乙烯等）进行置换，然后将温度设定到成型温度。1.3.4 其它其它 如果自然色品种的PPS长时

7、间滞留在料筒内，有时会变色，此时需要进行充分的置换。PPS成型工艺2成型条件的选定成型条件的选定 2.1标准成型条件标准成型条件 PPS的成型条件范围如图2-1所示。要减少毛刺，就要偏高设定料筒温度，降低注射力，这样才能取得好效果。如果外观良好，那么，将注射速度控制在低速，可减少其对毛刺的影响。表表2-1 BF1140的标准注射成型条件的标准注射成型条件 项目 条件预备干燥 1403小时 料筒温度 No.1 290300 No.2 300 No.3 310 No.4 310 喷嘴温度 310 320 模具温度 150 注射压力 3969MPa（400700kgf/cm2）2.2预备干燥、注射成

8、型机预备干燥、注射成型机 虽然PPS是吸湿小的树脂，但是为了改善成型品的外观，也为了防止流涎，建议您140、3小时或120、5小时的条件进行预备干燥。另外，有些品种为了防止干燥时的桥接，建议您在105、3小时的条件进行预备干燥特别是对于自然色制品，为了取得更稳定的色相，请使用同一个成型条件。对于碳素纤维增强品种，预备干燥特别重要。PPS成型工艺 为了避免滞留变色，要选择一次注射量与容量相平衡的注射成型机。一般可用开式喷嘴，但为了防止流涎，最好选用闭式喷嘴。建议采用耐摩损、耐腐蚀材质的滚筒和螺杆。通常的标准滚筒和螺杆可能会产生明显的腐蚀和摩损，使用时，请向成型机厂家充分咨询2.3各种成型条件各种

9、成型条件2.3.1料筒温度料筒温度 如果料斗下料筒的温度设置过低，料筒及螺杆的摩损就会趋向增大。如果流动性没有问题，则偏低的温度可减少滞留变色。特别是黑色之外的其它颜色成型品，建议您设定为300320。2.3.2模具温度模具温度 模具温度对特性的影响很大。从成型品的外观、高温使用时的尺寸稳定性、耐热性及耐蠕动性方面考虑，要避免将模具温度设定在120以下，最好设定在130以上。PPS成型工艺2.3.3注射压力注射压力 一般的注射压力最好设定为2998MPa（3001000kgf/cm2），希望减少毛刺时，建议您采取低压成型。2.3.4注射速度注射速度 要得到良好的外观，就要采取高速注射，但成型品

10、容易产生翘曲及烧焦。所以一般而言，如果外观良好，则过高的注射速度没有意义。2.3.5背压背压 为了计量稳定化，建议背压设定为01.0Mpa（010 kgf/cm2）。背压不稳定时，采取偏高的背压，一般为2.02.9 Mpa（2030 kgf/cm22.3.6螺杆转数螺杆转数 一般以40100rpm-1（rpm）为宜。200min-1（rpm）以上的转数会导致玻璃纤维的断裂或树脂的发热，不宜采用。2.3.7料筒内滞留料筒内滞留 PPS即使长时间滞留在料筒内，其粘度也不会大幅度增加。因此，可有效利用热流道。2.4再生材料的使用再生材料的使用 可以使用再生材料。但如果使用100的再生材料，就会因玻璃

11、纤维的切断而造成机械特性及耐热性的降低，色相也会产生变化。使用时，建议采取一定的再生材料比例，不要超过25。表表2-2 混合混合BF1140再生材料时的物性保持率再生材料时的物性保持率 项目物性保持率（%）再生材料混合率（%）0305070100拉伸强度10099989796拉伸伸长100103102102104弯曲强度10099979897弯曲弹性率10010210099100悬臂梁冲击强度缺口侧100103979990反缺口侧100991009597色相变化（E）*-2.23.03.55.0色相变化不用保持率，而用E表示 表表2-3 BF1140 3次使次使10再生再生 材料时的物性保持率

12、材料时的物性保持率 项目保持率（%）粉碎再生粒料拉伸强度8278拉伸伸长10097拉伸弹性率90-弯曲强度8785弯曲弹性率9489悬臂梁冲击强度 缺口侧7251反缺口侧8475负荷松弛温度*9797色相变化（E）*13.8-熔融指数-220收缩率（流动方向）-135*1.82MPa(18.6kgf/cm2)弯曲应力*色相变化不用保持率，而用E表示。3成型加工特性成型加工特性 3.1流动性流动性 表表3-1 PPS的流动性比较的流动性比较BF1130BF2140BF1140BF1150BFM650BF16501.71.61.71.40.71.2成型品厚度:2.0mm将BF1140A1作为1.0

13、时的流动长注射压力:74MPa(750kg/cm2)模具温度:150(但是6565A6为100）3成型加工特性成型加工特性 3.2收缩特性收缩特性 3.2.1成型收缩率成型收缩率 PPS的成型收缩率非常准确（见图），可以说它是极为适合精密成型的材料（见图）（1）侧浇口时）侧浇口时 试片：8080mm平板 浇口尺寸：边长厚42 筒温度 ：310 模具温度：150表表 BFPPS的成型收缩率一览的成型收缩率一览 品种注射压力成型收缩率(%)MPa(kgf/cm2)流动方向垂直流动方向BF113049(500)0.40.9BF114069(700)0.30.8BF115059(600)0.30.66

14、165A4(BFM650）69(700)0.20.3BF165059(600)0.20.3BFP214039(400)0.40.8成型品：直径102圆板浇口：侧浇口(浇口尺寸 边长厚53)料筒温度：310模具温度：150表中记入的是代表值。使用模具时，因壁厚、侧浇口尺寸、成型条件 因素而变化，需要注意。（2）点浇口时）点浇口时图3-4、3-5表示了点浇口时BF1140、BF650的成型收缩率。用点浇口成型平板时，其成型收缩率为流动方向与垂直流动方向的平均值。试片：5050mm浇口位置：中央1点料筒温度：310模具温度：150 3成型加工特性成型加工特性 3.2收缩特性收缩特性 3.2.2后收缩

15、率后收缩率 将150模具温度下成型的试片以各退火温度进行处理，由此得到的PPS后收缩率如图3-6、3-7所示。PPS的后收缩率极小，可以说它是适合精密成型的材料。3成型加工特性成型加工特性 3.2收缩特性收缩特性 3.2.3尺寸精度尺寸精度 BF650的尺寸精度如表3-3所示。BF650的成型尺寸偏差小，若用波动系数来表示，则日波动系数为0.027、全年的季节间日波动系数为0.030，可取得尺寸精度好的成型品。表 3-3 BF650的尺寸精度试片：50503，1点浇口 年月日(mm)(mm)3/x 100连续3日内年数据3/x 10088.08.1049.7660.0040.0240.024全

16、年波动量1149.7660.0030.0171249.7690.0040.02549.7660.01588.11.1749.7690.0040.0260.0281849.7660.0040.0253/x 1001949.7650.0040.0250.030(%)89.02.2749.7650.0060.0360.0362849.7620.0070.0432949.7630.0040.02689.05.2949.7660.0050.0290.0273049.7670.0040.0223149.7680.0050.029日内波动0.027平均4模具设计模具设计 4.1模具材质与模具温度调节模具材质

17、与模具温度调节 4.1.1模具材质模具材质 由于BFPPS含有许多玻璃纤维等充填材料，需要考虑模具的摩损问题。另外，成型时产生极微量的腐蚀性气体时，还需要考虑耐摩损性和耐腐蚀性兼备的模具材料。作为Fortron的模具材料，建议使用SKD-11、SUS-420-J2、SUS-440-C。为了延长模具寿命，有效的方法是对模具进行表面处理。建议采用PVD法进行瓷层处理，例如，氮化铬（CrN）层处理。4.1.2模具温度调节模具温度调节 模具需要加热到130以上，通常使用内装式加热器。如果进行加压热水温调或热油温调，模具温度的分布就会更均匀。请在固定及移动侧的安装板上也设置加热器，并使用隔热板以防止向注

18、射成型机放热。4.2.1直浇口、流道直浇口、流道 直浇口需要23度的坡度，标准流道为圆形或梯形。请务必在直浇口及流道的前端设置冷料阱。请充分研磨直浇口。否则会有脱模不良的危险。PPS模具设计常识4.2.2浇口浇口 用侧浇口设计才会增大自由度。设计为点浇口时，直径最小为0.6mm，通常多为0.81.2mm，最好为1mm以上。浇口位置是重要的，需注意熔合部分及纤维形充填物引起的异向性。4.2.3成型品的壁厚成型品的壁厚 原则上是0.8mm以上壁厚均匀的设计。壁厚为0.2mm时，BF1140的流动距离限度为7mm。4.2.4拔模斜度拔模斜度 标准的拔模斜度为12度。要求尺寸精度时，拔模精度为1/41/2度。4.2.5排气口排气口 请设置深0.0050.008mm、宽5mm、长23mm程度的排气口。在比排气口端面深0.51mm处切削模具，开放大气。如果从直浇口及流道处也设置排气口，则效果更好。4.2.6肋条肋条 与其增加肋条高度及厚度，不如增加其数量效果更好。肋条的基座面积为成型品厚度的1/2，拔模斜度为23度以上。PPS模具设计常识