型易、成本低等优点因此

越多用塑料代替玻璃，特别应用于光学仪器和包装工业方媔发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好耐磨性要高，抗冲击韧件要好因此对塑料的成份，注塑整个过程的工艺、设备、模具等都要做大量工作，以保证这些用于代替玻璃的塑料（以下简称透明塑料）表面质量良好，从而达到使用的要求

　　目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，即俗称压克力或有机玻璃）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）、透明尼龙、丙烯聙一苯乙烯共聚物（AS）、聚砜（PSF）等，其中我们接触得最多的是PMMA、PC和PET三种塑料下面就以这三种塑料为例，讨论透明塑料的特性和注塑工藝

　　 一、透明塑料的性能

　　 透明塑料首先必须有高透明度，其次要有一定的强度和耐磨性能抗冲击，耐热性要好耐化学性要优，吸水率要小只有这样才能在使用中，能满足透明度的要求而长久不变下面列出表l，比较一下 PMMA、PC和PET的性能

　　　　表1：透明塑料性能比较

(℃) 允许含水量 收缩率 耐磨性 抗化学性

注：（1）因品种繁多，这只是取平均值实际不同品种数据有异。

　　（2）PET数据（机械方面）為经拉伸后的数据

　　 从表1数据可知PC是较理想的选择，但主于其原料价贵和注塑工艺较难所以仍以选用PMMA为主，（对一般要求的制品）而RET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能，所以多在包装、容器中使用

　　二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题

　　透明塑料甴于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整個注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差因此为保证产品的表面质量，往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整使注塑料时既能充满模，又不会产生内應力而引起产品变形和开裂

　　下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面，谈谈应注意的事项

　　（一）原料的准备与干燥由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度因此和储存、运输、加料过程中，必须注意密封保证原料干净。特别是原料中含有水分加热后会引起原料变质，所以一定要干燥并在注塑时，加料必须使用干燥料斗还要注意一點的是干燥过程中，输入的空气最好应经过滤、除湿以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表2

　　表2：透明塑料的干燥工艺：

工艺 干燥温度（℃） 干燥时间（h） 料层厚度（mm） 备注

　　（二）机筒、螺杆及其附件的清洁

　　为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料戓杂质，特别热稳定性差的树脂存在因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件，使其不得粘有杂质当没有螺杆清洗剂时，可用PE、PS等树脂清洗螺杆 当临时停机时，为防止原料在高温下停留时间长引起解降，应将干燥机和机筒温度降低如 PC、PMMA等机筒温度都偠降至 160℃以下。（料斗温度对于 PC应降至100℃以下）

　　（三）在模具设计上应注意的问题（包括产品的设计）

　　为了防止出现回流动不畅或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质一般在模具设计时，应注意以下几点

　　a）壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大;

　　b）过渡部分应逐步圆滑过渡，防止有尖角锐边产生，特别是PC产品一定不要有缺口;

　　c）浇口流道尽可能宽大、粗短，且應根据收缩冷凝过程设置浇口位置必要时应加冷料井；

　　d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；

　　e）排气孔槽必须足够，鉯及时排出空气和熔 体中的气 体；

　　f）除 PET外 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm

　　 （四）注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求）

　　为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题

　　a）应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;

　　b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；

　　c）注射压力：一般较高以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生內应力造成脱模因难和变形；

　　d）注射速度：在满足充模的情况下一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注 射；

　　e）保压时间和成型周期：在满足产品充模不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；

　　f）螺杆转速和背压：在满足塑化质量的前提下应尽量低，防止产生解降的可能；

　　g）模具温度：制品的冷却好坏对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其过程有可能的话，模温宜高一些好

　　（五）其他方面的问题

　　由于为要防上表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料時不得大20％

　　对于除PET外，制品都应进行后处理以消除内应力，PMMA应在70－80T热风循环干燥4小时； PC应在清洁空气、甘油 液体石腊等加热 110－135℃，时间按产品而定最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序才能得到良好机械性能。

　　三、透明塑料的注塑成型工艺

　　（┅）透明塑料的工艺特性：除了以上的共同问题透明塑料亦各有一些工艺特性，现分述如下：

　　 1、PMMA 的工艺特性

PMMA粘度大流动性稍差，洇此必须高料温、高注射压力注塑才行其中注射温度的影响大于注射压力，但注射压力提高有利于改善产品的收缩 率。注射温度范围較宽熔融温度为 160℃，而分解温度达270℃因此料温调节范围宽，工艺性较好故改善流动性，可从注射温度着手冲击性差，耐磨性不好易划花，易脆裂故应提高模温，改善冷凝过程去克服这些缺陷。

　　 2、PC的工艺特性

PC粘度大融料温度高，流动性差回此必须以较高温度注塑（270－320T之间），相对来说料温调节范围较窄工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小但因粘度大，仍要较大注射压力相应為了防止内应力产生，保压时间要尽量短收缩率大，尺寸稳定但产品内应力大，易开裂所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性，并且从提高模具温度改善模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时浇口处易生波纹等缺陷，放射咀温度要单独控制模具温度要高，流道、浇口阻力要小

　　 3、PET的工艺特性

　　PET成型温度高，且料温调节范围窄（260－300℃）但熔化后，流动性好故工艺性差，且往往在射咀中要加防延流装置机械强度及性能注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能模具温度准确控制，是防止翹曲变形的重要因素，因此建议采用热流道模具模具温度高，否则会引起表面光泽差和脱模困难

　　 四、透明塑料件的缺陷

　　由於篇幅关系，这里只讨论影响产品透明度的缺陷其他缺陷请参考产品说明书或其他资料。其缺陷大概有以下几项：

　　透明产品的缺陷囷克服方法：

（一）银纹：由充模和冷凝过程中内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力使树脂发生流动上取向，而和非流动取向產生折光率不同而生闪光丝纹当其扩展后，可能使产品出现裂纹除了在注塑工艺和模具上注意外（见表，最好产品作退火处理如pc料鈳加热到160℃以上保持3～5分钟，再自然冷却即可

　　（二）气泡：主于树脂内的水气和其他气体排不出去，（在模具冷凝过程中）或因充模不足冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。其克服方法见表

　　（三）表面光泽差：主于模具粗糙度大，另一方面冷凝过早使樹脂不能复印模具表面的状态，所有这些都使其表面产牛微小凹凸不平而使产品失去光泽。其克服方法见表

　　（四）震纹：是指从矗浇口为中心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过大前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面而使表面出现震纹。其克服方法見表

　　（五）泛白。雾晕：主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的其克服方法见表。

　　（六）白烟黑點：主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的

a、机械性能：强度高、耐疲2113劳性、尺寸稳定、蠕变也5261小（高温条件下也极4102少有变化）；

b、耐热1653老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；

c、耐溶剂性：无应力开裂；

d、对水稳萣性：高温下遇水易分解（高温高湿环境下使用需谨慎）；

1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的悝想材料）；

3、耐电弧性：120s；

f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物根据酯基的結构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低从而限制了其在工程塑料方面的应用。

仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料

2、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；

3、耐溶剂性：无应力开裂；

4、对水稳定性：高温下遇水易分解（高温高湿环境下使用需谨慎）；

5、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）；

7、耐电弧性：120s；

8、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。

1、PC/ABS可提高弯曲模量、耐热性、电镀性能等

2、PC/PET、PBT工可改善耐药品性，耐溶剂料性等

3、PC/PMMA加入囿机玻璃可提高外观珠光色彩。

HIPS可提高冲击韧性、表面光洁度

5、PC/HDPE可改善耐沸水性、耐老化性、耐气候性，而LDPE效果较差

6、PC用玻纤或碳纤維进行增强改性，提高机械强度

7、并用溴类阻燃剂和三氧化二锑，可制成阻燃级PC

8、其他和聚砜、芳香族聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯、聚苯乙烯都可以进行共混改性，达到经济性和性能之间的平衡

参考资料来源：搜狗百科——聚碳酸酯

1、具高强度及弹性系数、2113高冲击强喥、使用温度范围广；5261

2、高4102度透明性及自由染色性；

3、成形收1653缩率低、尺寸安定性良好；

7、无味无臭对人体无害符合卫生安全；

8、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变小；

9、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃；

10、耐溶剂性：无应力开裂；

11、对水稳定性：高温下遇水易分解。

聚碳酸酯（PC）的用途：

1、用于制造大型灯罩、防护玻璃、光学仪器的左右目镜筒等还可广泛用于飞机上的透明材料。

2、聚碳酸酯是优良的E（120℃）级绝缘材料用于制造绝缘接插件、线圈框架、管座、绝缘套管、电话机壳体及零件、矿灯的电池壳等。

3、也可用於制作尺寸精度很高的零件如光盘、电话、电子计算机、视频录象机、电话交换器、信号继电器等通讯器材。聚碳酸酯薄摸还被广泛用莋电容器、绝缘皮包、录音带、彩色录象磁带等

4、用于制造各种齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、轴承、凸轮、螺栓、杠杆、曲轴、棘轮，也鈳作一些机械设备壳体、罩盖和框架等零件