塑料成型材料一般是被加工为颗粒状态,用纸袋等包装后,从原材料制造商处运入。
塑料颗粒会吸收空气中的水分,如果在颗粒含有大量水分的情况下进行注塑成型加工,根据树脂的种类,可能会出现水解或物理性能降低等情况。另外,成型品的表面可能会出现银纹(银丝纹),还容易因气体引起欠注和烧痕。
因此,在放入料斗干燥机之前,多数成型材料需要先在箱形干燥炉中进行预干燥。
进行预干燥时,建议遵守适当的干燥温度和干燥时间。如果低于适当的温度,那么无论干燥多长时间,都可能无法按照预期去除水分。已完成预干燥的材料应尽快用完。在之后使用多余的材料时,请再次进行预干燥。
【表1】中给出了特殊塑料品种的预干燥条件。
【表1】塑料成型材料的预干燥温度
材料名 | 符号 | 预干燥温度(℃) | 干燥时间(H) |
液晶聚合物 | LCP | 110~150 | 4~8 |
聚醚酰亚胺 | PEI | 120~150 | 2~7 |
聚酰胺-酰亚胺 | PAI | 150~180 | 8~16 |
热塑性弹性体 | TPE | 120 | 3~4 |
聚醚醚酮 | PEEK | 150 | 8 |
聚苯硫醚 | PPS | 140~250 | 3~6 |
聚芳酯 | PAR | 120~150 | 4~8 |
聚砜 | PSU | 120~150 | 3~4 |
ABS树脂 | ABS | 70~80 | 2~3 |
丙烯 | PMMA | 70~100 | 2~6 |
聚碳酸脂 | PC | 120 | 4~6 |
6尼龙 | PA6 | 80 | 8~15 |
66尼龙 | PA66 | 80 | 8~15 |
11尼龙 | PA11 | 70~80 | 8~15 |
46尼龙 | PA46 | 80 | 8~10 |
聚乙缩醛 | POM | 110 | 2~3 |
PBT | PBT | 120 | 4~5 |
塑料成型材料的颗粒一般会吸收空气中一定比例的水分。
如果吸水量大,则树脂可能在注塑机料筒内熔融混炼过程中发生水解(有些树脂可能因水的存在而引发化学分解),或是在注塑成型过程中,在成型件表面引发银纹(银丝纹)、气泡、光泽度差、转印不良等各种问题。
因此,需要提前将成型材料的颗粒投放到干燥装置中以去除水分。
如果没有正确进行预干燥,可能会引发流动性波动、物理性能降低、成型缺陷等问题。
常用的干燥装置主要包括以下几种。
(1)热风干燥机
料斗干燥机和烘箱是这一类中的典型设备。这是一种将热空气吹到颗粒上以蒸发水分的方法。
这是一种通用且简单的干燥方法,但不适合用于需要充分去除水分的场合。
(2)除湿热风干燥机
这是一种预先对空气中的水分进行除湿,然后作为热风吹到颗粒上,使水分蒸发的方法。
用于干燥的热风会再循环,再次除湿后继续使用,所以热损失小,可以合理干燥。
适合用于PBT等的干燥处理。
(3)减压导热式干燥机
这是一种在减压环境中通过导热来蒸发颗粒中水分的方法。可在低温下干燥,防止树脂氧化,减少颗粒中添加剂的影响。
这也是一种热损失较小的方法。
作为未来的干燥设备而广受关注。
※ 参考文献:《注塑成型百科全书》p214 周边、附带装置(久保英记 产业调查会(2002))