影响塑料特性的主要因素有哪些

影响塑料薄膜阻隔性能的因素除了气体物质的分子大小，还有塑料薄膜本身的成分，分子结构及分子聚焦状态等内部结构以及塑料与透过性物质之间的相容性等因素，下面，我将针对各个因素进行分析。

1）分子极性

当结晶度一定时，极性大分子或强极性大分子因分子间结合紧密而使气体内部的扩散困难。分子极性越大，其树脂透气率越小，阻气性越好。常用塑料树脂中，PET和PVA为强极性树脂，PA，PVC为极性树脂，PS等为弱极性树脂，PE，PP等为非极性树脂。他们的阻气随分子极性的提高而提高，如PET和PE对O2的透过率相差十分悬殊。

水蒸气是极性分子，根据相似相溶的原理，水蒸气在极性分子塑料中的融入和扩散速度均大于非极性塑料分子，其透湿系数值也较大。高阻隔性材料和PET分子极性强，而其透湿系数值大于非极性分子PE，故PE是一种极好的防潮包装材料。

2） 分子结晶性

气体和水蒸气透过结晶性塑料薄膜所需要的扩散能量比非结晶性塑料薄膜搞，扩散系数小，故结晶性塑料薄膜表现出较好的阻气性。在其余条件相同的情况下，塑料薄膜分子结晶度越高，表现出约好的阻隔性能。

3）分子定向性

塑料薄膜因成型时的拉伸而使塑料大分子受到不同程度的定向作用，呈规则分别而排列紧密，薄膜阻隔性提高。定向程度越高，其阻隔性约好。尤其是薄膜经过双向拉伸处理后，不仅晶粒尺寸可大大降低，而且结晶度也可增高。可解释为一方面拉伸使原来得结晶颗粒破碎而变小；另一方面拉伸使大分子取向增加，排列更加规整有序，从而提高结晶度和大分子的排列密度。

4）分子亲水性

塑料薄膜中具有亲水性能的主要有PVA，PA等，亲水性树脂由于其强的吸水性可使树脂溶胀，分子间距增大可使阻隔性下降。通常，请水性塑料薄膜的水蒸气扩散系数不是常数，它随水蒸气的溶度增大而增大，导致透湿系数的改变，而非亲水性塑料薄膜的透湿性几乎不受环境湿度的影响。

塑料的流动性一般可根据聚合物的相对分子质量、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表观粘度以及流动比等一系列指标衡量。相对分子质量小、熔融指数高、螺旋线长度大、表观粘度小、流动比大，则流动性好。

一般可将常用热塑性塑料的流动性分为三类：

(1)流动性好的有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙乙 烯、醋酸纤维素等。

(2)流动性一般的有ABS、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚等。

(3)流动性差的有聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。

塑料的流动性还随成型工艺条件的改变而变化。例如， 熔体成型温度高则流动性好注射压力大，流动性好。模具结构也会影响流动性的大小。

模具设计时应根据所用塑料的流动性，设计合理的结构。成型时，还可通过控制成型温度、注射压力及注射速率等来调节注射成型过程，以满足对塑件品质的要求。

一、收缩率

热塑性塑料成型收缩的情势及打算如前所述，影响热塑性塑料成型压缩的身分以下：

1.1塑料品种热塑性塑料成型进程傍边由于还存在结晶化形起的体积变革，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料比较则收缩率较大，延长率范围宽、方向性明显，另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。

1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面打仗外层立即冷却形成低密度的固态外壳。因为塑料的导热性差，使塑件内层敏感冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外，有无嵌件及嵌件构造、数量都直接影响料流方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。

1.3进料口体例、尺寸、散布这些成分直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。直接进料口、进料口截面大（特殊截面较厚的）则收增加但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则紧缩大。

1.4成型前提模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、膨胀大，特别对结晶料则因结晶度高，体积改变大，故收缩更大。模温散布与塑件表里冷却及密度均匀性也有关，间接影 响到各部分紧缩量巨细及方向性。别的，坚持压力实时光对缩短也影响较大，压力大、工夫长的则收减少但标的目的性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层间剪切应力小，脱模后弹性 回跳大，故收缩也可适量的减小，料温高、压缩大，但偏向性小。因而在成型时调解模温、压力、注塑速度及冷却时候等诸要素也可恰当变化塑件收缩情形。

模具设想时把柄种种塑料的收缩范畴，塑件壁厚、外形，进料口方式尺寸及漫衍环境，按经验断定塑件各部位的收缩率，再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以把持收缩率时，一般宜用以下措施计划模具：

①对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，以留有试模后修改的余地。

②试模判定浇注系统形式、尺寸及成型条件。

③要后处理的塑件经后处置确定尺寸变更状态（测量时必需在脱模后24小时以后）。

④按事实收缩状况矫正模具。

⑤再试模并可适本地修改工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。

二、流动性

2.1热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数举办分析。分子量小，分子量分布宽，分子布局规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的则流动性就好，对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模具设计要求大要可将常常应用塑料的流动性分为三类：

①流动性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基戍烯；

②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚；

③活动性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几多点：

①温度料温高则流动性增大，但差别塑料也各有不同，PS（尤其耐袭击型及MFR值较高的）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑料的流动性随温度变更较大。对PE、POM、则温度增减对其流动性影响较小。所过去者在成型时宜调治温度来控制流动性。

②压力注塑压力增大则熔融料受剪切感召大，牢固性也增大，特别是PE、POM较为敏感，所以成型时宜调节注塑压力来操纵运动性。

③模具结构浇注零星的形式，尺寸，部署，冷却体系打算，熔融料流动阻力（如型面光明度，料道截面厚度，型腔形状，排气系统）等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性，凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降落。模具假想时应根据所用塑料的流动性，选用公平的结构。成型时则也可控制料温，模温及注塑压力、注塑速率等因素来适当地调理填充情况以满足成型需要。

三、结晶性

热塑性塑料按其冷凝时无浮现结晶气象可分辨为结晶型塑料与非结晶型（又称无定形）塑料两年夜类。

所谓结晶征象即为塑料由熔融状况到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变因素子停止自由勾当，按稍微坚固的位置，并有一个使分子摆设成为正规模型的倾向的一种景象。

作为断定这两类塑料的外不雅观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，畸形结晶性料为不透明或半透明（如POM等），无定形料为透明（如PMMA等）。但也有例外情况，如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高通明性，ABS为无定形料但却实在不透明。

在模具设计及抉择注塑机时应重视对结晶型塑料有以下要求及留心事故：

①料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化才干大的设备。

②冷却回化时放出热量大，要充分冷却。

③熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。

④冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢，结晶度高，收缩大，物性好。以是结晶性料应按请求必须节制模温。

⑤各向异性显明，内应力大。脱模后未结晶化的份子有连续结晶化偏向，处于能量不平衡情况，易发作变形、翘曲。

⑥结晶化温度范围窄，易发生未熔料末注入模具或堵塞进料口。

四、热敏性塑料及易水解塑料

4.1热敏性系指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时分较长或进料口截面太小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降解，剖析的倾向，存在这类特点的塑料称为热敏性塑料。如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，POM，聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时发生单体、气体、固体等副产物，分内是有的分解气体对人体、配置、模具都有抚慰、堕落作用或毒性。因此，模具设计、决定注塑机及成型时都应留心，应选用螺杆式注塑机，浇注系统截面宜大，模具跟料筒应镀铬，不得有*角滞料，必须严格控制成型温度、塑猜中加入牢固剂，减弱其热敏性能。

4.2有的塑料（如PC）即使含有大量水分，但在高温、低压下也会发生分解，这类功效称为易水解性，对此必须预先加热单调。

五、应力开裂及熔体破裂

5.1有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此，除在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对质料应过细枯燥，合理的筛选成型条件，以增长内应力和增加抗裂性。并应弃取合理的塑件形状，不宜设定嵌件等方法来尽管镌汰应力汇合。模具设计时应增大脱模斜度，选用公道的进料口及顶出机构，成型时应适当的调理料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量预防塑件过于冷脆时脱模，成型后塑件还宜停止后处置惩罚提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。

5.2当必定融熔体流动速度的聚合物熔体，在恒温下经由喷嘴孔时其流速超出某值后，熔体名义产生明显横向裂纹称为熔体粉碎，有损塑件表面及物性。故在选用熔体固定速度高的聚合物等，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，增添注塑速率，进步料温。

六、热机能及冷却速度

6.1各种塑料有不合比热、热传导率、热变形温度等热功能。比热高的塑化时须要热量大，应选用塑化本事大的注塑机。热变形温度高塑料的冷却功夫可短，脱模早，但脱模后要防备冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢（如离子聚合物等冷却速度极慢），故必须充分冷却，要加强模具冷却成果。热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传 导率低，热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不幸于高速成型，必须选用适当的注塑机及增强模具冷却。

6.2各类塑料按其种类特征及塑件形状，要求必须保持得当的冷却速度。所以模具必须按成型要求设定加热跟冷却系统，以连结必定模温。当料温使模温下降时应予冷却，以防范塑件脱模后变形，延伸成型周期，高涨结晶度。当塑料余热缺少以使模具保持一定温度时，则模具应设有加热系统，使模具保持在一定温度，以控制冷却速度，保证流动性，改进添补条件或用以掌握塑件使其缓慢冷却，避免厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。对流动性好，成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况偶尔需加热或冷却交替应用或局 部加热与冷却并用。为此模具应设有呼应的冷却或加热零碎。

七、吸湿性

塑料中因有各种增添剂，使其对水分有差异的亲疏程度，所以塑料大致可分为吸湿、粘附水份及不吸水也不轻易粘附水分的两种，料中含水量必须控制在允许范围内，不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解感化，使树脂起泡、流动性下降、名义及力学性能不良。所以吸湿性塑料必须按恳求采用切当的加热方法及尺度结束预热，在利用时防止再吸湿。

注射、挤山、压缩等成型方法对塑料的可模塑性要求是：能充满模具型腔获得制品所需尺寸精度，有一定的密实度，满足制品的使用性能等。

可模塑性主要取决于塑料本身的届性(如流变性、热性能、力学性能以从热出性塑料的化学反比性能等)、工艺因素(温度、压力、成型周朗等)以及模且的纠构尺寸。

塑料的心模塑性通常用图1—17所示的螺旋流动试验来到断。塑料熔体在注射压力作州下，出阿基米德螺旋形槽的模且的中部进入，经流动而逐渐冷却曲化为螺旋线，以螺旋线的长度6来判断塑料可模塑性的优劣。塑料的可模塑性(即』的长度)与成型压力、温度有焚，也与塑料的流变性、热性能有关，还与螺旋楷的截面尺寸、形状百关。螺旋线越长，塑料的可模型性越好c螺旋流动试验的意义在于帮U0人们了解塑料的流变性质，确定压力、温度、模塑倘期等最佳工艺条件，反映聚合物相对分子质量和配方中各添加剂的成分和用量以及权且结构、尺寸对塑料可模塑性的影响。

在此，需要指比的是：为求得较好的可模塑性，耍注意备影响因素之间的相互匹配和相互制约的关系；在提高可模塑性的同时，要兼顾到诸因素对制品使用性能的影响。从图1—18的压力—温度曲线图小可以看出，压力过高会引起溢料，压力过低则充模不足成型困难；温度过高会使制品收缩率增大，甚至引起塑料的分解，温度过低则物料流动困难，交联反应不足，制品性能变劣*所以，图1—18中四条曲线所构成的面积才是模型的最佳区域。塑料水箱生产厂家：帝豪塑料容器公司供稿。

1） 成型收缩率的波动塑料本身的特性和成型工艺条件对塑件成型收缩率以及收缩率的波动影响很大，如塑料结晶、流动性、弹性模量、料温，以及模具温度、注射压力、保压压力、塑化背压、成型周期等。均对收缩率产生不同程度的影响：

对于同一种塑料，合理的塑料制品结构、合理的成型工艺条件，合理的模具结构及其制造精度，可以减少塑件成型收率的波动，获得较高的尺寸精度。

2） 模具结构及其制造精度在设计模具时，不但要考虑模具的分型面，以便塑件的成型和脱模，还要考虑塑件成型时熔料的流动性，即浇道的分布，浇口的位置、排气、模具的冷却或加热等。

在注塑成型时，模腔内要承受较高的压力，若模具的刚度不足，会使模具产生变形，从而降低塑件尺寸精度。此外，型腔的结构对刚度有较大影响，以整体模最好，框架模次之，镶拼模最差。但加工精度却是框架模最高、镶拼模次之，整体模最差，为此，两者要协同考虑。

模具的动、定模定位一般用导柱和导套，但由于有配合间隙存在，因此模腔可能发生偏移，使塑件尺寸精度下降，为此，可采用一些定位元件来消除间隙，以提高模具的定位精度。

3） 模具磨损模具在使用过程中会受到程度不同的磨损，主要是指型腔和运动部件，如导柱和导套等的磨损。当塑料中含有硬质填料、玻纤时，模腔的磨损尤为突出，这时模腔应选用耐磨性好的材料，或在其表面进行硬化处理。

影响收缩率的主要因素包括：

1.塑料品种

2.塑件结构

3.模具结构

4.成型工艺