k膠-苯乙烯—丁二烯共聚物
k膠又稱K—樹脂,是苯乙烯—丁二烯共聚物(SB),具有良好的透明性、光澤性、和耐衝擊性,且價格介於PS與PC之間,因此,廣泛用於製造不易破碎的透明產品,如:杯子、蓋子、瓶、合頁式盒子、衣架、食品和醫藥用的包裝用品等等.
k膠由苯乙烯與丁二烯共聚而成,聚苯乙烯具有高透明度,良好的加工性能,缺點是質脆,而丁二烯可聚合成橡膠,具有彈性耐衝擊,二者共聚,改善了聚苯乙烯的缺點,得到綜合性能良好的聚合物.k料是無定形聚合物,流動性較好,且加工出來的製品,外觀平滑、光澤、透明度高.適用於注塑、中空吹塑、擠出等加工方法,可以在大部分普通設備上加工,不需改動設備和模具.
k膠的性能
1.物理性能:透明、無味、無毒、密度為1.01.比PS、AS低(PS:1.05AS:1.08),耐衝擊性能比PS、AS高.
2.熱性能:由於k膠是無定形聚合物,所以其熔點不明顯,熱變形溫度77℃,當溫度高於177℃時,聚合物的流動性增加,但高於260℃後,其流動性開始不穩定,過高的機筒溫度,或在中等的溫度下停留時間過長,聚合物會降解,導致製品的外觀和性能變差,如透明度下降、變色、變脆等.
3.光性能:k膠是無定型聚合物,對光的干擾程度比稠密的結晶聚合物小,因此,濁度很小(1-3%),透明性(89-91%)極好,為了提高透明度,必須提高模具表面的光潔度和選擇最佳的加工條件.
4.耐化學性:k膠的耐化學性能較差,有機化合物,如醇、酮、酯、和芳香族類化合物會使K料軟化甚至溶解,油和稀釋到一定程度的酸和鹼會侵蝕聚合物,但侵蝕的速度和嚴重程度取決於製品的設計和儲存條件.因此,應測試實際產品與K料的相容性.
5.耐應力開裂性:以k膠製成的容器,特別是摻混有PS料的k膠,其接觸應力引起應力開裂,影響接觸應力的因素有加工殘餘應力、製品形狀、負載、儲存條件等.因此,要測試實際產品與容器的相容性.
6.加工性能
①.吸濕少,加工前不需乾燥.
②.加工溫度較寬,一般在160--260℃之間,流動性好,容易加工.
③.不結晶,收縮率低,不易變形、翹曲等.
④.二次加工
A.印刷性能:多數牌號的k膠可直接印刷,對較難印刷的可採用電暈放電處理、等離子處理或火焰處理後再印刷.
B.粘合:可以採用溶劑粘合,例如:甲苯、醋酸乙酯、二氯甲烷;也可以用超音波焊接.
k膠成型設備與模具
1.注塑機的選用
①.鎖模力:k膠的熔體流動指數為8克/10min左右,與PP、PS相近,因此,在計算鎖模力時,選擇材料流動特性係數可與PP、PS相同.
②.注射量:由於k膠在高於260℃時,受熱時間長會熱降解,影響製品的透明度甚至變色,而熱降解取決於膠料在機筒內停留時間的長短.因此,根據製品的重量來選擇合適的注射量,不宜選用注射量超出過多的注塑機,以免膠料在機筒內停留時間過長而影響產品的質量.
③.螺桿:k膠的加工性能良好,可選擇普通型螺桿,如果製品的透明度要求特別高,則可以選用塑化、均化性能較高的專用螺桿,如設有副螺紋或分流環的螺桿.
④.射嘴:採用開放式射嘴,射嘴的孔徑可以大些.
2.產品造型與模具設計
①.產品造型:k膠是無定型聚合物,不會結晶,因此,收縮率較小,而實際收縮率取決於產品設計和加工參數,厚的截面收縮率大於薄的截面,沿流動方向的收縮率大於垂直方向.此外,大部分注塑製品的翹曲現象是由於相鄰截面的收縮率不同而引起.所以,在產品造型設計時,要綜合考慮這些因素.在允許的前提下,製品壁厚儘可能取大些,各處壁厚儘可能均勻,不要相差太大.這樣有利於注塑加工,並能得到良好的製品質量.
②.脫模斜度與頂出系統:K料製品的表面較光滑,容易粘附在高度拋光的模具上,特別是深模的模芯.因此,在模具設計時脫模斜度應取較大值,一般大於3°,由於K料製品的粘模性,生產過程會出現脫模困難,故模具設計時,儘量使頂出力均勻分布在整個製品上,對於幾何形狀規則或大面積平整的製品,如杯、瓶、盒子等,最好採用脫模板或脫模環.對於形狀不規則的製品,儘可能採用直徑較大的頂針或採用數量較多的頂針,以增加有效頂出面積.
③.流道:k膠的注塑加工,可採用各種冷流道和熱流道,流道設計時,必須避免死角位,流道截面可取較大值,熱流道的加熱器必須安裝能精確控制的溫度控制器,以免膠料因滯留、剪下過量、溫度失控而引起的降解,影響製品的質量.
④.澆口:k膠的模具可以採用所有類型的澆口,澆口的設計應注意如下幾點:
A.澆口的尺寸在制品外觀允許的前提下儘量取大些,澆口太小,在高速注射時,膠料會因剪下過量而降解,影響製品的質量.對於厚度大於1.2mm的製品,澆口尺寸應為厚度的3/4,對於薄壁或特別小的製品,澆口尺寸也不能小於0.7mm.
B.澆口應設定在制品上機械強度要求不嚴格的部位,因為澆口附近的膠料最後注入模具,模具該處也比較熱,冷卻比較慢,所以製品的澆口附近部位的溫度較高,因收縮不同而存在內應力,導致製品的機械性能較差.
C.澆口應設定在儘可能均勻地向模腔注料的部位,以免注射成型時,缺料或飛邊現象.
D.澆口的位置應設定在從最大容量(或厚度)向小容量(或厚度)注料入模腔的部位,否則會因熔料在澆口附近提前冷卻,出現缺料或表面波紋等現象.
E.澆口應設定在避免產生熔合紋的位置,或者儘可能使熔合紋出現在不受力或不明顯的部位.
⑤.排氣:k膠對熱降解比較敏感,模具必須具有良好的排氣性能,否則,熔料充模時,會包裹空氣,壓縮生熱致使膠料升溫而降解甚至焦化,影響製品的外觀和熔合處的機械強度.排氣孔和排氣槽的開設應按實際需要而又不影響製品的外觀,一般排氣孔的直徑為0.5-0.8mm,排氣槽的厚度0.03-0.06mm,寬度3-6mm.
