收缩性

　　随着注射成型加工精度要求的不断提高，除了正确选材和对所选塑料进行改性之外，如何正确选择成型工艺条件，合理分析制品的综合收缩率与加工工艺各参数之间的相互关系，以及收缩率产生的各种原因与加工因素对它的影响等是一项很重要的课题。

　　收缩率的计算：

　　塑料收缩率的计算是指在常温工艺条件下，成型制件在常温下存放24小时后，其模具型腔尺寸与制件尺寸之差值，占模具型腔对应尺寸的百分比，可用下式表示：

　　收缩率=

　　              常温下模具型腔的尺寸-常温下制件的尺寸

　　                                                          x100%

　　                        常温下模具型腔的尺寸

　　收缩由三部分构成，即浇口凝固前的收缩、冷却收缩和脱模后的自由收缩。

　　1.浇口凝固前的制品收缩

　　制品在浇口凝固前的收缩很大程度上取决于熔体的补偿能力。物料一进入模具内，由于此时模具温度较低，熔体温度急速下降，而熔体的密度和粘度在不断提高。熔体的补偿能力取决于保压压力的大小，以及在该压力下将熔体继续向模内传递的整个充模时间。这一过程要一直持续到浇口凝固并封闭为止。因此可以认为，保压压力和保压时间与这一阶段的收缩关系极大，若保压压力大，保压时间长，则制品的收缩率相对较低。

　　2.冷却过程中的制品收缩

　　从浇口开始凝固直至脱模的整个阶段为冷却阶段。此阶段再无其它新的熔体进入模腔，制品的件重和密度不再变化。冷却过程中，制品的收缩与模具温度及冷却速率、冷却时间有关，冷却速度快，制品来不及松弛，收缩率可能较小；如果模具温度高，冷却速度慢，分子有充分的松驰时间，收缩率就可能增大。

　　3.脱模后制品的自由收缩

　　脱模后的制品需在室温下静置一段时间（24小时以上），这是因为脱模后的制品还有一个自由收缩的过程。如果工艺条件设置不当，此段时间内还可能发生一些自然应力释放后的变形。

　　因此，我们从制品测得的总收缩量是以上三部分之和。塑料材料产生收缩是正常的，但如何控制和掌握制品收缩与工艺因素的关系是一项较复杂的研究课题，必须从影响制品收缩率的工艺因素来进行分析研究。

　　影响收缩率大小的工艺因素

　　模腔平均压力对收缩率与稳定性的影响

　　在注射过程中，熔体在特定温度和压力下充入模腔并一直持续到浇口封口，这一段压力也可称作封口压力。封口压力对制品收缩起决定性作用，封口压力越高，制品收缩越小；如果注射时的工艺条件和设备不能保证稳定的封口压力，就会使制品产生收缩波动，影响制品的尺寸稳定性。

　　封口之前的模腔压力取决于保压压力，保压压力实际上可看作维持保压阶段的注塑压力，如果浇口冻封时间是一定的，那么提高保压压力必须使浇口的封口压力提高，保压压力对浇口封口压力的影响实际上就反映了对收缩率的影响，而保压压力实际上也是注塑压力的直接反映。

　　其中最为典型的聚丙烯（PP）是我们公司塑料中用量最大的品种，其收缩率比较大在1％-3％之间，因此表现出来的尺寸差距也比较明显。在夏天、冬天的时候，随着注塑车间温度的改变，收缩性也随之改变。一丝细微的改变，在装配的时候可能就出现大问题。注塑工艺与收缩性的关系是非常复杂，而且又非常重要的研究课题，必须不断实践、摸索、总结才能掌握。

　　改性PP

　　PP具有密度小，刚性好，耐挠曲，耐化学腐蚀，绝缘性好等优点。它的不足之处是低温冲击性能较差、易老化、成型收缩率大。通过改性可以改善PP的低温冲击性能、成型收缩和热老化性能。使PP的使用范围大辐度扩大，在很多场合取代传统的工程塑料。PP原料来源充足，价格便宜，因而近年来在塑料改性行业中PP改性占据首位，成为改性塑料的主要品种，越来越受到人们的重视。

　　PP改性料的收缩率控制是PP改性的一个重要方面。收缩率控制的好对PP改性料的推广使用有重要意义，同时也是保证产品质量的一个重要方面。特别是利用改性PP取代传统的工程塑料，收缩率这一点显得十分重要。

　　在PP改性塑料中，由于各种改性剂的加入都不同程度的破坏了PP原有的结晶度，从而改变了PP原有的成型收缩率。

　　1.矿物填充改性PP

　　矿物质填充改性是最广泛采用的改性途径。向PP原料中添加碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、云母粉等矿物质。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善PP材料的机械性能和冲击韧性，降低PP材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性，并且由于矿物质与PP基体在成本上的巨大差别，可以大幅度降低PP材料的成本。

　　目前，矿物填充改性PP在家电中的应用部位主要包括：波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内桶、波轮等部件。

　　近年来，原材料价格的大幅度飙升，迫于成本压力，许多注塑厂家都在考虑用聚苯乙烯替代ABS或用改性PP产品替代聚苯乙烯产品以降低成本，于是出现了大量的PP材料成功替代聚苯乙烯的例子。虽然PP改性材料的机械性能比聚苯乙烯稍差，存在扭曲变形、缩痕、刚性较差等问题，利用PP材料韧性好、MFR高的特性，将制品重新设计，在制品侧面与顶面的交接部位增设实体加强筋，如此设计使制品刚度较差的问题基本得到解决，从而可以大量节约材料成本。

　　（未完待续）