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PC/ABS或PC內(nèi)應(yīng)力開裂測試方法 概述：PC，PC加纖，PC/ABS應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，比如LED大小框架，手機外科，電腦外殼，國網(wǎng)電表外殼，產(chǎn)品有可能有打螺絲或涂抹膠水，這樣都可能誘發(fā)PC及PC合金材料內(nèi)應(yīng)力開裂，致使次品率很高。為此我們對PC應(yīng)力開裂問題從下面幾點進行一個簡單的闡述。 一．PC內(nèi)應(yīng)力開裂測試： 在室溫下用冰醋酸或四氯化碳溶劑浸泡未經(jīng)退火處理的帶螺絲部件的注塑制品，從放入溶劑中到出現(xiàn)裂紋的時間，記為應(yīng)力開裂時間?！ ?nèi)應(yīng)力開裂測試方法舉例： 醋酸浸泡法： 將做好帶有螺絲槽或柱的PC制品完全浸泡于25OC的冰醋酸中３０S, 取出后晾干后檢查表面， 仔細檢查外觀，如有細小致密的裂紋，說明此處有內(nèi)應(yīng)力存在，裂紋越多，內(nèi)應(yīng)力越大。 因為各種產(chǎn)品要求規(guī)格不一，具體浸泡時間長短、要求冰醋酸濃度大小、有細小裂紋可不可接受（該類產(chǎn)品算不算合格），還是要看客戶對具體某產(chǎn)品要求而定。這里不作一概而論的應(yīng)力開裂具體標(biāo)準(zhǔn)闡述?！ 《畠?nèi)應(yīng)力開裂原因分析： 前一篇我們簡單介紹了內(nèi)應(yīng)力開裂測試的一些方法，現(xiàn)在我們分析一下應(yīng)力開裂的各種原因，首先進行一下基本知識鋪墊： ?。保㏄C 基本結(jié)構(gòu)介紹： 聚碳酸酯PC是分子主鏈中含有[O-R-O-C=O]鏈節(jié)的熱塑性樹脂，按分子結(jié)構(gòu)中酯基不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪芳香族型，其中最具有價值是芳香族型聚碳酸酯PC，且以雙酚A型聚碳酸酯PC為最重要。 ?。玻┙Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定外在現(xiàn)象 A. PC微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致PC內(nèi)應(yīng)力開裂 PC材料容易內(nèi)應(yīng)力開裂是它本身分子結(jié)構(gòu)決定，那就是聚碳酸酯分子結(jié)構(gòu)中有苯環(huán)，所以取向比較困難，在成型后，被取向的鏈節(jié)有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢，但是由于分子鏈節(jié)已被凍結(jié)和分子鏈之間作用力，從而可能造成制品存在應(yīng)力，這就是大家常說的應(yīng)力開裂現(xiàn)象，尤其是回收的PC，由于回收PC的相對分子質(zhì)量下降，相對分子質(zhì)量分布變寬，少量存在的水分、顏料、雜質(zhì)、溶劑等極易引發(fā)開裂現(xiàn)象。(銓盛化工原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請保留出處) B.應(yīng)力分類 剪切應(yīng)力：指塑料加工過程中由于剪切流動造成應(yīng)力，它受塑料熔融態(tài)下流動速率與黏度的影響。 取向應(yīng)力:塑料材料分子在成型過程中受到高壓和高速剪切下，分子鏈節(jié)劇烈變化，在分子未完全恢復(fù)自然狀態(tài)前就凍結(jié)了，這就形成了取向應(yīng)力。 收縮應(yīng)力：塑料分子從熔融到冷卻過程中，因為產(chǎn)品厚薄不一，冷卻水路的差異而導(dǎo)致冷卻溫度不均勻，從而導(dǎo)致不同部位的收縮率不同，在收縮率不同的部位，拉伸剪切而產(chǎn)生應(yīng)力?！ ∮梢陨匣局R的鋪墊，接下來就可以說說PC應(yīng)力開裂的微觀世界 聚碳酸酯內(nèi)部存在很多力，而其中比較重要是“抗開裂力”，這個力的大小決定于PC分子鏈的長短，鏈與鏈之間纏結(jié)數(shù)目，分子鏈與分子鏈之間的作用力，簡單說的PC料子好一點，抗開裂能力就好一點?！ ‘?dāng)抗開裂力平衡于內(nèi)應(yīng)力時，產(chǎn)品不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象 當(dāng)抗開裂力小于內(nèi)應(yīng)力時，就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象?！ ⊥ㄟ^簡單分析，了解了應(yīng)力開裂原因，也就是我們找到了解決PC內(nèi)應(yīng)力開裂的方案。 內(nèi)應(yīng)力是什么意思？ 塑料內(nèi)應(yīng)力是指在塑料熔融加工過程中由于受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素影響而產(chǎn)生的一種內(nèi)在應(yīng)力。 內(nèi)應(yīng)力的實質(zhì)為大分子鏈在熔融加工過程中形成的不平衡構(gòu)象，這種不平衡構(gòu)象在冷卻固化時不能立即恢復(fù)到與環(huán)境條件相適應(yīng)的平衡構(gòu)象，這種不平衡構(gòu)象的實質(zhì)為一種可逆的高彈形變，而凍結(jié)的高彈形變平時以位能形式儲存在塑料制品中，在適宜的條件下，這種被迫的不穩(wěn)定的構(gòu)象將向自由的穩(wěn)定的構(gòu)象轉(zhuǎn)化，位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽芏尫?。?dāng)大分子鏈間的作用力和相互纏結(jié)力承受不住這種動能時，內(nèi)應(yīng)力平衡即遭到破壞，塑料制品就會產(chǎn)生應(yīng)力開裂及翹曲變形等現(xiàn)象?！ 缀跛兴芰现破范紩煌潭鹊卮嬖趦?nèi)應(yīng)力，尤其是塑料注射制品的內(nèi)應(yīng)力更為明顯。內(nèi)應(yīng)力的存在不僅使塑料制品在儲存和使用過程中出現(xiàn)應(yīng)力開裂和翹曲變形，也影響塑料制品的力學(xué)性能、光學(xué)性能、電學(xué)性能及外觀質(zhì)量等。 為此，必須找出內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因及消除內(nèi)應(yīng)力的辦法，最大程度地降低塑料制品內(nèi)部的應(yīng)力，并使殘余內(nèi)應(yīng)力在塑料制品上盡可能均勻地分布，避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而改善塑料制品的力學(xué)和熱學(xué)等性能. 消除內(nèi)應(yīng)力開裂解決方案 分析完內(nèi)應(yīng)力開裂的原因后，那么要如何消除內(nèi)應(yīng)力開裂呢？下面就是我們需要講到的?！ 。?前期材料的選擇 我們在選擇PC材料時，為了很好避免應(yīng)力開裂現(xiàn)象以消除內(nèi)應(yīng)力，在選材時盡量采用高分子量的，高分子量的PC分子鏈節(jié)長度更長，鏈與鏈之間纏繞數(shù)目更多，分子之間作用力更大，抗應(yīng)力開裂能力更強，一般情況下分子量大于３萬，融指（MFR）小于15，可能更好。 ?。?改性方式的選擇 多半通過“合金式” 方法去改善內(nèi)應(yīng)力開裂問題，如做成PC 相容增韌劑，PC/ABS合金，PC/PBT,PC/PET合金來消除開裂問題。 ?。保τ赑C/ABS合金式改性方式，有時也會因為PC材料不是很好（多半回收料或水口料,含有雜料如PPO,PET等），也有可能加了阻燃劑，或其他填料，這些因素都會造成應(yīng)力開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。 如下是摘錄數(shù)據(jù)，當(dāng)PC/ABS合金中加了阻燃劑后，對應(yīng)力開裂時間的影響： 配方組成 項目 PC/abs增韌劑C(70/30/3) PC/abs增韌劑C/阻燃劑A(70/30/3/15) PC/abs增韌劑C/阻燃劑B(70/30/3/17) PC/abs增韌劑C/阻燃劑C(70/30/3/16) PC/abs增韌劑C/阻燃劑A/阻燃劑D(70/30/3/11/3) 耐應(yīng)力開裂時間/min 35 14 16 18 12 阻燃等級 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 另一數(shù)據(jù)，該實驗數(shù)據(jù)由深圳某塑膠科技有限公司提供，主要說明雜料對產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力開裂時間的影響?！ C/ABS(回收料，經(jīng)過人工剔除雜料) PC/ABS(未剔除雜料，含PPO,PET雜料) 添加抗應(yīng)力開裂劑ESC-C3088(５%) 添加抗應(yīng)力開裂劑ESC-C3088(５%) 加部分增韌劑A（３%） 加部分增韌劑A（３%） 冰醋酸浸泡１０分鐘 冰醋酸浸泡２５秒 未有開裂現(xiàn)象 開裂 下一篇文章我們將從工藝角度講后期制品成型時的注意要點來講述如何消除內(nèi)應(yīng)力開裂，接下來將繼續(xù)說明該抗應(yīng)力開裂劑ESC-C3088在PC加玻纖，PC材料中的應(yīng)用，制品在冰醋酸和四氯化碳中浸泡的具體實驗數(shù)據(jù)。你也可以直接聯(lián)系東莞市銓盛化工有限公司化工助劑銷售部。 消除內(nèi)應(yīng)力開裂后期制品成型注意事項 前期材料的選擇\改性方式的選擇在解決消除內(nèi)應(yīng)力開裂上有著重要的意義，但后期制品成型時更需注意. 消除內(nèi)應(yīng)力開裂解決方案在后期制品成型時有兩個注意要點：注塑機選擇要點、成型條件?！ 。保?nbsp;注塑機選擇要點 模壓：以成品投影壓力０.４７－０.４８T/CM2, 機臺大小：成品重量為注塑容量４?。矗埃叮?不佳。 螺桿：略 噴嘴：略 ?。玻┏尚蜅l件 熔融溫度：為塑料材料漸進熔融，可在進料區(qū)設(shè)定較低溫度，前段較高溫度。 模溫：模具溫度對凍結(jié)和分子鏈取向有很大影響。PC模溫可控制在１００－１２０度， 高溫可以提供較好的外表，應(yīng)力殘留較小，尤其薄制品容易填滿，缺點是成型周期拖長。 螺桿回轉(zhuǎn)速度：在４０－７０rpm較好，具體情況需要調(diào)整?！ ∽⑺軌毫Γ焊鶕?jù)制品薄厚采?。福担保矗癒G/CM2 背壓：力求均勻進料，建議使用３－１４KG.CM2 注塑速度：注塑速度與澆口設(shè)計有很大關(guān)系。為防止波紋流痕現(xiàn)象，則應(yīng)較慢射速。如果是厚制品，不避免氣泡或凹槽了出現(xiàn)，速度稍微減少一些，成型速度稍微減少一點，保壓時間稍微小一些。 我們做個小結(jié)，PC選材時盡量采用高分子量的，或做成“合金式”方法去改善應(yīng)力開裂問題，如做成PC 相容增韌劑，PC/ABS合金，PC/PBT,PC/PET合金添加抗應(yīng)力開裂劑來消除開裂問題,并且在后期制成時注意注塑機選擇和成型條件，通過以上方法還不能消除內(nèi)應(yīng)力開裂的產(chǎn)品，就建議你換其他料子. 能否通過改性的方法減少PC制品的應(yīng)力開裂現(xiàn)象 問：生產(chǎn)PC制品時，容易出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象，能否通過改性的方法減少PC制品的應(yīng)力開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)?改性原理是什么? 答：可以通過改性的方法來減少PC制品的應(yīng)力開裂現(xiàn)象，如添加PC抗應(yīng)力開裂劑就可以達到這個效果。 在成型PC時，分子鏈被迫取向，但是由于PC分子鏈上具有苯環(huán)，所以解取向比較困難，而在成型后，被取向的鏈有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢，但是由于整個分子鏈已經(jīng)被凍結(jié)和大分子鏈之問的相互作用，從而造成制品存在殘留應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在，就造成產(chǎn)品可能出現(xiàn)應(yīng)力開裂?？箲?yīng)力開裂劑ESC-C3088的作用是：在成型PC或PC／ABS合金時，快速恢復(fù)被迫取向分子鏈回復(fù)自然狀態(tài)，消除殘留應(yīng)力，防止應(yīng)力開裂現(xiàn)象的發(fā)生?！ 】箲?yīng)力開裂劑的具體要求是：與PC、PC／ABS等樹脂的相容性非常好；對PC、PC／ABS抗冰醋酸、四氯化碳溶劑效果十分明顯；對PC、PC／ABS等樹脂的增韌耐寒效果十分明顯。應(yīng)用效果比較好的抗應(yīng)力開裂劑有錦湖日麗的ERM 系列，其中ERMA是一類含不同官能團的彈性體，添加1％～8％與PC共混，可以提高PC沖擊強度、拉伸斷裂伸長率，改善缺口敏感性；ERMB是將彈性體預(yù)分散的超韌PC合金，添加10％～ 25％的ERMB，可以減少注射成型過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，并提高耐化學(xué)品性、韌性，大大改善開裂現(xiàn)象。 PC注塑工藝要點 PC注塑工藝要點 1.PC水極其敏感, 所以注塑前必須充分干燥,使其含水量降低到0.02%以下.PC一般干燥條件:100~120℃,時間至少4小時以。 2.PC對溫度也很敏感,熔體粘度隨溫度升高而明顯下降, 料筒溫度:250~320℃.(最好不要超過350℃),適當(dāng)提高溫度料筒溫度對PC塑化有好處. 3.模溫控制:85~120℃,模溫高以減少模溫及PC料溫的差異，可以降低制件的內(nèi)應(yīng)力. 4.流動性差,需用高壓注射,但需顧及膠件殘留大的內(nèi)應(yīng)力（可能導(dǎo)致開裂）,注射速度:壁厚取中速,壁薄取高速. 5.必要時內(nèi)應(yīng)力退火,烘爐溫度125~135℃,時間2小時,自然冷卻到常溫. 6.PC注塑，模具要求較高: 1)設(shè)計盡可能粗而短,彎曲位少的流道,用圓形截面分流道及流道研磨拋光等為使降低熔料的流動阻力. 2)注射澆口可采用任何形式的澆口,但入水位直徑不小于1.5mm. 7. PC注塑后處理: 用PE料過機 科學(xué)注塑論壇（公眾號：injmolding ）整理分享，轉(zhuǎn)載請注明出處
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