環氧樹脂工程塑料(五)環氧模成型2成型(4)

  2、壓縮模塑成型(四)
  對大多數模壓制品的加工過程來說,模腔內的物料所顯示的行為可能是介于上述兩種典型情況之間,但圖9-7定性地顯示了模壓過程中,物料體積、溫度和所承受壓力隨時間而變化的一般規律,也為模壓成型工藝控制提供了依據。
  1)模壓溫度。模壓溫度是模壓成型時所規定的模具溫度。這一工藝參數確定了模具向模腔內物料的傳熱條件,對物料的熔融、流動和固化進程有決定性的影響。
  環氧模塑料在模壓過程中的溫度變化情況已如前述,由于塑料是熱的不良導體,物料中心和邊緣在成型的開始階段溫差較大,這將導致固化交聯反應在物料的內外層不是同時開始。表層料由于受熱早先固化而形成硬的殼層,而內層料在稍后的固化收縮,因受到外部硬殼層的限制,致使模壓制品的表層內常存有殘余壓應力,而內層則帶有殘余拉應力。殘余應力的存在會引起制品翹曲、開裂和強度下降。因此,采取措施盡力減小模腔內物料的內外溫差,消除不均勻固化,是獲得高質量制品的重要條件之一。
  環氧模塑料的模壓溫度取決于固化體系的放熱峰溫度和固化速率。通常取固化峰溫度稍低一點的溫度范圍為其固化溫度范圍,一般約為150~180℃,并通過試驗來確定。固化速率快的體系取偏低點的溫度;固化速率慢的體系,取偏高些的溫度。成型薄壁制品時取溫度范圍的上限,成型厚壁制品可取溫度范圍的下限,但成型深度很大的薄壁制品時,由于流程長,為防止流動過程中物料固化;也應取溫度范圍的下限。
  在不損害制品強度和其他性能指標的前提下,適當提高模壓溫度,對縮短成型周期和提高制品質量都有利。但過高的模壓溫度,會因交聯反應過早開始和反應速率過高,而使熔料的流動性急劇下降,從而不能完全填滿模腔,特別是模壓形狀復雜、壁薄、深度大的制品時,模腔未能全部填滿的情況更易出現。環氧樹脂行業協會專家介紹說,過高的模壓溫度還可能引起有機著色劑變質和有機填料的分解,也是使制品表面失去光澤的重要原因。高的模具溫度下,模腔內物料的外層固化比內層快得多,以致內層的揮發物難以通過外層排出,這不僅會降低制品的強度性能,而且啟模后制品會出現腫脹、開裂、變形和翹曲等。因而模壓厚壁制品時,往往不是提高模壓溫度,而是在適當降低模壓溫度的情況下,用延長模壓時間來保證制品的充分固化。
  模壓溫度過低時,不僅熔融后的物料黏度高、流動性差,而且由于交聯反應難于充分進行,從而使制品強度不高,外觀無光澤,脫模時出現粘模和頂出變形。從模內脫出的制品表面出現腫脹,有時也是由于模具溫度偏低,制品固化冪完全的外層因承受不住內部低分子物揮發而產生的壓力所引起的。