PC塑料的成型工艺

　　聚碳酸酯，英文名Polycarbonate, 简称PC。

　　PC聚碳酸酯是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小，尺寸稳定。

　　具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在 -60~120℃下长期使用;无明显熔点，在 220-230℃呈熔融状态;由于分子链刚性大，树脂熔体粘度大;吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好;

　　耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。

　　PC塑料的工艺特点：

　　①属无定型塑料，Tg为149～150℃;Tf为215～225℃;成型温度为250～310℃;相对平均分子质量为2～4万。

　　②热稳定性较好，并随相对分子质量的增大而提高。

　　③流变特性接近牛顿液体，表观粘度受温度的影响较大，受剪切速率的影响较小，随相对平均分子质量的增大而增大。无明显的熔点，熔体粘度较高。PC分子链中有苯环，所以，分子链的刚性大。

　　④PC的抗蠕变性好，尺寸稳定性好;但内应力不易消除。

　　⑤PC高温下遇水易降解，成型时要求水分含量在0.02%以下。

　　⑥制品易开裂

　　PC塑料的成型工艺

　　在成型前，PC树脂必须进行充分干燥。干燥方法可采用沸腾床干燥(温度120～130℃，时间1～2h)、真空干燥(温度110℃，真空度96kPa以上、时间10～25h)、热风循环干燥(温度120～130℃，时间6h以上)。

　　为防止干燥后的树脂重新吸湿，应将其置于90℃的保温箱内，随用随取，不宜久存。成型时料斗必须是密闭的，料斗中应设有加热装置，温度不低于100℃、对无保温装置的料斗，一次加料量最好少于半小时的用量，并要加盖盖严。

　　判断干燥效果的快速检验法，是在注塑机上采用“对空注射”。如果从喷嘴缓慢流出的物料是均匀透明、光亮无银丝和气泡的细条时，则为合格。此法对一般塑料均适用。

　　PC的熔体粘度比PA、PS、PE等大得多，流动性较差。熔体的流动特性接近于牛顿流体，熔体粘度受剪切速率影响较小，而对温度的变化十分敏感，因此，成型时只要调节加工温度，就能有效地控制PC的表现粘度。

　　成型温度的选择与树脂的相对平均分子质量及其分布、制品的形状与尺寸、注塑机的类型等有关，一般控制在250～310℃范围内。注塑用料，宜选用相对平均分子质量稍低的树脂，MFR为5～7g/10min;对形状复杂或薄壁制品。成型温度应偏高，为285～305℃;而厚壁制品，成型温度稍低，为250～280℃。不同的注塑机，成型温度也不一样。

　　PC塑料的综合优良性能是一般塑胶所无法比拟的，这种塑胶特别通用于制造尺寸较精密准确，形状复杂，能承受轻负荷或较少衡重负荷的小型制件。

　　由于增加温度使粘度将十分容易减少，成型原本并不困难，但是要想完整无损的保持这么一些好的特性却不容易。

　　关键是要对工艺特性有充分的了解和掌握，特别注重严格控制原料干燥，注射温度，模具温度等三大条件。

　　1. 原料干燥

　　聚碳酸酯(PC)最突出的是高温下对微量水分的敏感性，加上熔融温度高，熔融粘度大，常因处理不当而出现开裂和其他质量事故，所以注塑前必须严格，彻底进行干燥。经干燥后所料水分含量应不大于0.02%，微量水分的存在可以使聚碳酸酯发生破坏性的降解，年度下降，放出二氧化碳等气体，塑胶变色，性能变坏成型工件带银丝,气泡,强度下降，破裂，水分含量越高，破坏性降解越厉害。

　　(1).若干燥程度很差，塑胶中水分多，熔融粘度急剧下降熔体迅速淌出，炮筒喷嘴在劈啪声中不断喷出泡沫状雪球，白烟或气体。

　　用这样的塑料成型的制件颜色很深，表面有大量银纹色素，内部带气泡，性能极脆，由于内压力大。很多制件脱模时马上就开裂了。

　　(2).若干燥程度一般，喷嘴中缓慢注出的熔体浑浊不清，表面不光亮，内部夹有少量小气泡，成型工件在浇口附近或其他部位表面粗糙失光，抗冲击强度较低。

　　2.注射温度

　　聚碳酸酯的热加工特性有两个方便之处：

　　有较高的热稳定性和很宽的成型温度范围;由温度变化引起粘度变化较大，由剪切速率变化引起粘度变化较小。即聚碳酸酯熔融流动性大受温度变化的影响，而压力的影响作用不大。

　　所以历来都是把注塑温度的调节作为顺利进行成型和控制制件质量的必要而有效的手段。

　　但要注意，若温度过低，因粘度大，供料不足，制件表面收缩或起波纹，无光泽，银丝凌乱;温度过高或高于320℃而停留时间过长，会造成严重降解，制件带飞边，转为暗褐色，表面有银丝暗条，斑点和纹迹，内部有气泡，各种性能都变劣。

　　3.模具温度

　　聚碳酸酯粘度高，流动性差，对剪切作用不很敏感，冷却速度又快，很容易使制件表面产生缺陷，内部形成压力。

　　若模温过低，制件可能难充满或带有收缩率大，波纹，毛斑，暗条，空洞等表观缺陷，并出现制件残余压力增加。

　　若模温过高，制件冷却慢，成型周期长，表面光泽差，又会造成粘模，使顶出和脱模困难，制件桥区，翘曲变形。

　　4.注塑压力

　　注塑压力对制件性能影响主要表现在保压时间上，保压时间短，制件收缩或出现收缩空洞，真空泡;加长保压时间，尤其对大面积厚壁制件，可增加其密度，消除真空洞，尺寸也稳定;保压时间过长，由于是强行充模，又会使制件产生内压力，容易开裂。

　　5.制件内压力检查

　　比较普遍的方法有两种：偏振光检验法及溶剂浸渍法。

　　偏振光检验法通用于各种透明塑胶制件的检验，利用制件的透明性，把制件置于偏振光镜片之间，从镜上观察制作表面彩色带面积的大小来确定内压力发生的范围的大小，光带面积越大，内压力范围越大。