矿物填充 PPO 的加工工艺要点详解—伟才塑胶

矿物填充 PPO 的加工工艺要点详解

一、原料预处理

1.1 干燥处理

矿物填充 PPO 对水分极为敏感，微量水分都会在加工过程中引发水解反应，导致材料性能劣化，如出现气泡、银纹，机械强度大幅下降。因此，必须进行充分干燥。通常采用热风循环干燥机，将干燥温度设定在 120 - 130℃，干燥时间控制在 4 - 6 小时。通过这种高温长时间的干燥处理，可将 PPO 原料的含水率降低至 0.05% 以下，确保加工过程的稳定性和产品质量。

1.2 矿物与 PPO 的预混合

为实现矿物在 PPO 基体中的均匀分散，预混合环节至关重要。可采用高速混合机进行预混合，混合转速设定为 800 - 1200 转 / 分钟，混合时间 5 - 10 分钟。在混合过程中，可适当添加相容剂，如马来酸酐接枝 PPO（PPO-g-MAH），以增强矿物与 PPO 之间的界面结合力，提高复合材料的综合性能。

二、加工设备选择

2.1 挤出机选型

挤出机是矿物填充 PPO 加工的核心设备。由于 PPO 熔体粘度较高，矿物填充后流动性进一步变差，因此应选择长径比（L/D）为 30 - 40 的双螺杆挤出机。双螺杆挤出机具有良好的混炼和输送能力，能够保证矿物与 PPO 充分混合均匀。同时，螺杆的构型设计也非常关键，需配置多个混合元件，如捏合块、反向螺纹元件等，以实现高效的分散和混合效果。

2.2 注塑机要求

注塑成型时，注塑机的注射压力和保压压力要足够大，以克服高粘度熔体的流动阻力。一般注射压力需达到 120 - 180MPa，保压压力为注射压力的 60% - 80%。此外，注塑机的料筒加热段温度控制要精准，确保 PPO 在合适的温度范围内塑化，避免因温度过高导致材料降解，或温度过低造成塑化不良。

三、成型过程控制

3.1 温度控制

温度是影响矿物填充 PPO 成型的关键因素。挤出过程中，料筒各段温度设置需逐步升高，一般第一段温度控制在 260 - 270℃，第二段 270 - 280℃，第三段 280 - 290℃，机头温度 290 - 300℃。注塑成型时，料筒温度设定与挤出类似，但模具温度对制品质量影响显著。模具温度一般控制在 80 - 120℃，较高的模具温度有助于熔体的流动和填充，减少制品内应力，提高制品的表面质量和尺寸精度。

3.2 螺杆转速

螺杆转速直接影响物料在机筒内的停留时间和剪切作用。在挤出过程中，螺杆转速不宜过高，一般控制在 150 - 250 转 / 分钟。转速过高会导致物料受到过度剪切，产生大量热量，使材料降解；转速过低则会影响生产效率，且混合效果不佳。在注塑过程中，螺杆转速可适当提高，但也要根据具体情况进行调整，以保证物料的均匀塑化和良好的注射性能。

3.3 压力控制

挤出过程中的背压对物料的混合和塑化效果有重要影响。适当提高背压可增强物料的密实程度和混炼效果，一般背压控制在 2 - 5MPa。注塑过程中，注射压力和保压压力的合理设置至关重要。注射压力要能够确保熔体快速充满模具型腔，保压压力则用于补偿熔体冷却收缩，防止制品出现缩痕、空洞等缺陷。注射和保压压力需根据制品的形状、尺寸和模具结构进行优化调整。

四、后处理

4.1 退火处理

成型后的矿物填充 PPO 制品内部存在一定的内应力，退火处理可有效消除内应力，提高制品的尺寸稳定性和力学性能。将制品放入热风循环烘箱中，在 80 - 100℃下处理 2 - 4 小时，然后缓慢冷却至室温。退火温度和时间需根据制品的厚度和形状进行适当调整，避免因退火温度过高或时间过长导致制品变形。

4.2 表面处理

为满足某些特殊应用对制品表面性能的要求，如提高表面硬度、耐磨性或装饰性，可对制品进行表面处理。常见的表面处理方法包括喷涂、电镀、印刷等。在进行表面处理前，需对制品表面进行清洁和预处理，以确保表面处理层与制品之间有良好的附着力。以上从多方面介绍了矿物填充 PPO 的加工工艺要点。若你对某个环节想深入了解，或有其他需求，欢迎随时找伟才塑胶。