保健品塑料瓶的設(shè)計(jì)完整版

/北方民族大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告院（部、中心）材料科學(xué)與工程學(xué)院姓名吳瑞學(xué)號(hào)20120252專業(yè)高分子材料與工程班級(jí)125班同組人員姜連榮擺玉龍張曉明吉各爾次馬貴福鎖俊廷劉陽楊玲玲李杰課程名稱塑料成型工藝課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目名稱《保健品塑料瓶的設(shè)計(jì)》起止時(shí)間2015年11月9日—2015年12月8日成績(jī)指導(dǎo)教師簽名2012級(jí)《塑料成型工藝》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容1、設(shè)計(jì)任務(wù)(1)、塑料成型工藝課程設(shè)計(jì)的目的：通過設(shè)計(jì)常見的塑料制品，考察同學(xué)們對(duì)塑料原材料與助劑性能、各種加工工藝方法特點(diǎn)與對(duì)制品性能的影響等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；著重考察同學(xué)們從制品的使用環(huán)境要求出發(fā)，選擇適當(dāng)?shù)乃芰显牧吓c各種助劑并進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇適當(dāng)?shù)某尚图庸すに噥慝@得制品的能力。(2)、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求：以幾種常見的塑料制品為設(shè)計(jì)對(duì)象，分析組成每個(gè)制品均由數(shù)個(gè)塑料部件，然后根據(jù)各個(gè)部件的使用環(huán)境要求選擇材料、設(shè)計(jì)配方和成型加工工藝制造出各個(gè)部件，并將其組合成一個(gè)完整制品。同時(shí)要求對(duì)采取的設(shè)計(jì)方案做出經(jīng)濟(jì)成本分析。具體每個(gè)組成部件的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1）產(chǎn)品設(shè)計(jì)并繪出產(chǎn)品圖2）原材料選擇與配方設(shè)計(jì)3）生產(chǎn)方法選擇與工藝過程設(shè)計(jì)（繪出工藝過程方框圖和工藝流程圖）4）生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定5）工藝過程與操作說明6）生產(chǎn)工藝配套設(shè)備的選擇7）生產(chǎn)該產(chǎn)品的成本核算7）設(shè)計(jì)說明和設(shè)計(jì)小結(jié)8）根據(jù)以上內(nèi)容編寫出設(shè)計(jì)說明書三、其他設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容完整合理，文理通順，層次分明，字跡工整。（2）參數(shù)選取恰當(dāng)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。（3）論理論據(jù)充分，資料來源可靠。（4）圖紙視圖正確，圖面整潔規(guī)范。（5）按時(shí)完成任務(wù)。四、時(shí)間與進(jìn)度安排根據(jù)本課程特點(diǎn)，本課程設(shè)計(jì)主要采用分散指導(dǎo)的方式進(jìn)行。10-12周：完成配方設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、成生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定與操作說明。13周：完成設(shè)計(jì)說明與小結(jié)與整理資料編寫成設(shè)計(jì)說明書初稿并交指導(dǎo)老師審閱。14周：修改與整理成正稿并交稿，同時(shí)進(jìn)行答辯。前言人類社會(huì)進(jìn)步是與材料的使用密切相關(guān)的。人類要生存、要發(fā)展就離不開材料的使用。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來了，且應(yīng)用日趨廣泛。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多領(lǐng)域不同程度地替代了金屬、木材與其他材料，成為當(dāng)前社會(huì)使用的一大類材料。作為一種廣泛應(yīng)用的材料，其加工成型為制品尤為關(guān)鍵，有很大的市場(chǎng)需求和廣泛的發(fā)展前景。保健品塑料瓶是一種適于包裝液狀藥品和保健品的密封包裝瓶，在醫(yī)藥和保健品行業(yè)中廣泛使用和推廣，發(fā)揮重要的作用和價(jià)值，它包括有玻璃瓶體，瓶體上端的瓶口處安有螺紋瓶蓋，其不同之處在于在瓶端口設(shè)有一圈向上突起的環(huán)形齒口，在瓶口與螺紋瓶蓋之間安設(shè)有耐高溫密封墊，在螺紋瓶蓋的上端對(duì)應(yīng)瓶端口的環(huán)形齒口設(shè)置有收緊緣。保健品塑料瓶是一種新型獨(dú)特的塑料瓶，在生產(chǎn)和加工中需要按照一定的工藝進(jìn)行，采用獨(dú)特的工藝方法和手段進(jìn)行，保證使用的方便和快捷性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫消毒，密封性好，開啟靈便，加工簡(jiǎn)單便于批量生產(chǎn)，用于包裝液狀藥品和保健品更衛(wèi)生、安全。這種塑料瓶的良好優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)促使其在不斷的發(fā)展和壯大，使其在不同的領(lǐng)域中廣泛的使用和推廣。保健品塑料瓶有多種分類方法，按照不同的分類方法可以分為不同的種類，主要按密度分類:①高密度聚乙烯，是不透明的白色粉末,造粒后為乳白色顆粒,分子為線型結(jié)構(gòu)，很少支化現(xiàn)象,是較典型的結(jié)晶高聚物。機(jī)械性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高，約126～136℃，其脆化溫度比低密度聚乙烯低,約-100～-140℃。②低密度聚乙烯,是無色、半透明顆粒，分子中有長(zhǎng)支鏈，分子間排列不緊密。③線型低密度聚乙烯，分子中一般只有短支鏈存在，機(jī)械性能介于高密度和低密度聚乙烯兩者之間，熔點(diǎn)比普通低密度聚乙烯高15℃，耐低溫性能也比低密度聚乙烯好，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性比普通低密度聚乙烯高數(shù)十倍。此外，按生產(chǎn)方法可分為低壓法聚乙烯、中壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯，聚乙烯的生產(chǎn)方法不同，其密度與熔體指數(shù)（表示流動(dòng)性）也不同。按分子量可分為低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯。

保健品塑料瓶在不同的領(lǐng)域和行業(yè)中發(fā)揮重要的作用，使醫(yī)藥和保健品行業(yè)不斷的增大使用量，增加其的使用要求和需求，所以要求生產(chǎn)塑料瓶的廠家按照一定的工藝手段進(jìn)行生產(chǎn)和加工，保證生產(chǎn)的保健品塑料瓶具有良好的質(zhì)量保證和優(yōu)勢(shì)性能，使其不斷的發(fā)展壯大。此次塑料成型工藝課程設(shè)計(jì)按瓶蓋、瓶蓋密封環(huán)、瓶身與包裝薄膜的設(shè)計(jì)較為詳細(xì)的闡述了保健品塑料瓶的加工工藝，涉與有聚丙烯聚(PP)、對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、氯乙烯薄膜（PVC）、聚丙烯薄膜（PP）等材料。目錄塑料與其性能TOC\o"1-3"\h\u204671.1塑料概述 7217641.2塑料的組成 7293661.3塑料的性能特點(diǎn) 7143051.4塑料的性能特點(diǎn) 8242661.5熱塑性塑料的模塑特性 8213171.5.1流動(dòng)性 953421.5.1.1流動(dòng)性的定義與表示 989301.5.1.2流動(dòng)性的影響后果與因素 9124441.5.1.3影響塑料流動(dòng)充型能力的因素 939821.5.2成型收縮性 1030791.5.3結(jié)晶性 11塑料瓶蓋與密封環(huán)的設(shè)計(jì)301142.1塑料瓶蓋與密封環(huán)成型工藝分析 13232792.1.1塑件的尺寸精度分析 13182052.1.2塑料瓶蓋表面質(zhì)量分析 15263672.1.3塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)工藝性分析 15286762.2塑料瓶蓋的分類 1664402.3選材 1857802.3.1備選材料性能與價(jià)格對(duì)比 1890802.3.2PP與其它幾種常見高分子材料材料性能的相互比較 19241332.3.3選材原因 20303692.3.4PP的各種性能參數(shù) 20193802.4配方設(shè)計(jì) 21186172.4.1配方原理 2163682.4.2配方 22243152.5注塑模具設(shè)計(jì) 2311282.5.1分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2368032.5.1.1分型面的選擇 23152782.5.1.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2322302.5.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24161332.5.3推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25308712.5.4合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25226102.5.4.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25281582.5.4.2自攻螺紋的設(shè)計(jì) 25163362.6成型方法與工藝過程 26157502.6.1成型方法 26101962.6.2成型設(shè)備的選擇 26183762.6.3工藝過程 27286092.6.3.1成型前的準(zhǔn)備 27130652.6.3.2注射過程 28326522.7成型工藝條件控制 30161582.7.1溫度 3062782.7.2壓力 32280662.7.3轉(zhuǎn)速 3333942.7.4成型周期（時(shí)間、速度） 33186152.8瓶蓋的質(zhì)量檢測(cè) 3486512.9瓶蓋包裝、儲(chǔ)存與使用 34瓶身的設(shè)計(jì)94433.1瓶身性能要求 3578273.2原料選擇 37242673.2.1常用原料對(duì)比 37132413.2.2PET材料性能綜述 38235183.2.3原料準(zhǔn)備 41306143.2.4配方 4333653.3加工工藝流程 46252763.3.1PET的加工性能 46281243.3.2加工工藝選擇 46319363.3.3擠出吹塑機(jī)與其參數(shù) 498903.3.4吹塑制品的設(shè)計(jì) 51185703.3.5加工流程 52印刷薄膜的制作213304.1選材 53133174.2成型工藝選擇 5686974.3

壓延設(shè)備 57118734.4壓延工藝過程 58130724.5供料階段 59248964.6壓延階段 59質(zhì)量檢測(cè)133475.1外觀檢測(cè) 59114075.2制品性能 595052附：參考資源 59

第1章塑料與其性能1.1塑料概述塑料是指以樹脂為主要成分，添加有利于制品成型與使用的若干助劑，按一定比例配制而成的、在一定工藝與工裝條件下可模塑成型的有機(jī)高分子材料。1.2塑料的組成（1）樹脂樹脂分天然樹脂（如松香、纖維、蟲膠、瀝青等）和合成樹脂，塑料中的樹脂一般都是合成樹脂。絕大多數(shù)樹脂需按一定比例（≧40%）與助劑混煉配制成塑料，以利于成型和使用。塑料中樹脂的作用就是將塑料各組分加以粘合，賦予塑料可模塑性，并決定塑料的類型和性能。（2）助劑為改良塑料的使用性能與成型性能而在塑料中添加各種助劑。就助劑而言，要求其與樹脂與其他助劑的相容性好、自身穩(wěn)定性高、能充分滿足制品的成型與使用要求。塑料中常添加的助劑種類如填料、增塑劑、增強(qiáng)劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑等。1.3塑料的性能特點(diǎn)塑料的品種多，其性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面。優(yōu)良的成型加工性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、密度低與其同比強(qiáng)度高、電器絕緣性能好、減摩與耐磨性好、自潤(rùn)滑、減振隔音性好、氣液阻隔性能好、塑料的價(jià)格便宜、著色性好、色澤鮮艷、絕熱性能好、可電鍍、可焊接與粘接、光學(xué)性能好、改性能力強(qiáng)。塑料的主要缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度、剛度和耐熱性較低，尤其是高溫?zé)釓?qiáng)性低，能在200℃以上連續(xù)工作的塑料品種少。散熱性差、熱成型收縮大、制品尺寸不穩(wěn)定、尺寸精度不高、大多易燃、易老化、不易自行降解等。1.4塑料的性能特點(diǎn)（1）按樹脂在成型過程中分子結(jié)構(gòu)的變化分=1\*GB3①熱塑性塑料熱塑性塑料中的樹脂分子在塑化成型前后均呈純線型或帶支鏈的線型鏈狀結(jié)構(gòu)，其可反復(fù)加熱塑化熔融與冷凝化成型。=2\*GB3②熱固性塑料熱固性塑料中樹脂分子在塑化成型前為線型鏈狀結(jié)構(gòu)，在固化成型后便已交聯(lián)成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；因體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物分子不具備熔融塑化的能力，故熱固性塑料在模塑成型后將不再具備可模塑性。（2）按樹脂分子冷凝過程中的排列狀態(tài)分=1\*GB3①結(jié)晶性塑料如PE、PP、PET、POM、PA等。=2\*GB3②非結(jié)晶性塑料如PS、PC、PSU、PMMA、PVC等。（3）按塑料的用途分=1\*GB3①通用塑料指產(chǎn)量大、成型性好、價(jià)格低、用途廣的一類塑料，其常用來制作受力不大的制品。主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料與氨基塑料等六大品種在內(nèi)的塑料，其產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的75%以上。=2\*GB3②工程塑料指在較寬溫度范圍內(nèi)仍能保持優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的尺寸穩(wěn)定性，能在一定程度上替代金屬作為工程結(jié)構(gòu)材料使用的一類塑料。其中通用工程塑料一般指產(chǎn)量大、價(jià)格相對(duì)便宜的工程塑料：PA、PC、POM、ABS、PPO、PBT與其改性品種；特種工程塑料一般指產(chǎn)量小、價(jià)格高、耐溫高的工程材料：PSU、PI、PPS、PES、PTFE、PAR、PEEK、PEI和耐熱環(huán)氧樹脂等。=3\*GB3③功能塑料是指具有特種功能而應(yīng)用于特殊領(lǐng)域的一類塑料。如生物塑料、光敏塑料、導(dǎo)磁塑料、高耐熱塑料、高頻絕緣塑料、壓電塑料、光學(xué)聚焦塑料等。1.5熱塑性塑料的模塑特性塑料的模塑特性是指塑料在模塑成型過程中呈現(xiàn)出的物理、化學(xué)、熱力學(xué)狀態(tài)與其變化的現(xiàn)象。塑料的可模塑性主要取決于塑料的流動(dòng)性、熱性能、物理性能、化學(xué)與力學(xué)性能等。1.5.1流動(dòng)性1.5.1.1流動(dòng)性的定義與表示塑料的流動(dòng)性是指塑料在一定工藝與工裝條件下的流動(dòng)充模能力。熱塑性塑料的流動(dòng)性通常采用熔體指數(shù)來表示。熔體指數(shù)是指在一定的溫度和壓力下，熔融塑料在10min內(nèi)從標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管（其出料孔直徑為∮2.09mm）流出的質(zhì)量，單位為g/10min。熔體指數(shù)越大，流動(dòng)性越好。1.5.1.2流動(dòng)性的影響后果與因素流動(dòng)性高，易導(dǎo)致溢料、流涎、填充不實(shí)、塑件組織疏松、樹脂與填料易分頭聚積而形成銀絲、易粘模而使脫模和清理困難等。流動(dòng)性偏低，則易導(dǎo)致填充不足，缺料，成型壓力大，成型周期長(zhǎng)，不易成型。1.5.1.3影響塑料流動(dòng)充型能力的因素（1）塑料的品種樹脂分子的規(guī)整性越差、分子量越大、分子量分布越寬，則其表觀黏度越大，流動(dòng)性越低；加入填料會(huì)降低樹脂的流動(dòng)性；加入增塑劑、潤(rùn)滑劑會(huì)顯著地提高塑料的流動(dòng)性。一般將熱塑性塑料的流動(dòng)性歸類為：流動(dòng)性好的——尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素等；流動(dòng)性較好的——改性聚苯乙烯、ABS、AS、有機(jī)玻璃、聚甲醛等；流動(dòng)性差的——聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。（2）成型工藝熔體溫度越高，則塑料熔體的表觀黏度越低，流動(dòng)性越好。但不同塑料的表觀黏度對(duì)溫度變化的敏感性不一樣；剛性塑料（如HIPS、PS、PA、PC、PMMA、CA、增強(qiáng)或改性PP等）的表觀黏度受溫度變化的影響大，其流動(dòng)性隨料溫的升高而顯著地增加；而柔性分子（PE、PP、PVC等）的流動(dòng)性受溫度影響不大。注射壓力增大，熔體所受的剪切作用增強(qiáng)，遵循切力變稀規(guī)律而體現(xiàn)出流動(dòng)性增大。柔性塑料（如LDPE、PP、PVC等）的流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感。在工程應(yīng)用中，應(yīng)具體分析塑料中聚合物分子的流動(dòng)性對(duì)壓力、溫度的敏感性，分析樹脂的降級(jí)傾向性，來決定采取合適的工藝措施以提高熔體的流動(dòng)充型能力。（3）模具結(jié)構(gòu)各段流道、型腔的幾何形狀、尺寸與其表壁的粗糙度、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等模具結(jié)構(gòu)因素，都將對(duì)熔體充型帶來影響。凡是促使熔體溫度降低、流動(dòng)阻力增加的因素，都會(huì)使流動(dòng)性降低。1.5.2成型收縮性塑料的成型收縮是指塑件在模具中固化成型并脫模冷卻到室溫的過程中，其尺寸與體積發(fā)生縮小的現(xiàn)象。（1）塑料成型收縮的形式=1\*GB3①塑料材料的熱收縮。=2\*GB3②塑件脫模后的彈性恢復(fù)。=3\*GB3③結(jié)晶收縮塑料因結(jié)晶、比容減小而引起的體積收縮，稱為結(jié)晶收縮。結(jié)晶收縮值遠(yuǎn)比熱收縮大，結(jié)晶度越高，結(jié)晶收縮越大。=4\*GB3④方向性收縮因成型過程中的取向作用而導(dǎo)致沿料流方向收縮大，與料流垂直方向的收縮小，取向越強(qiáng)，差別越大。另外，成型時(shí)塑件各部位密度與添加劑分布不均，也會(huì)導(dǎo)致成型收縮不均。=5\*GB3⑤后收縮成型后因塑件內(nèi)應(yīng)力的自然時(shí)效松弛而導(dǎo)致的再收縮，稱為后收縮。塑件在脫模后的10h內(nèi)形狀尺寸變化最大，24h后才基本定形，最終定形還需要幾十天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性塑料的大。=6\*GB3⑥后處理收縮對(duì)成型后的塑件進(jìn)行后處理（如退火和調(diào)濕處理）以盡快穩(wěn)定塑件的質(zhì)量，在此過程中所發(fā)生的收縮，稱為后處理收縮。（2）影響塑料成型收縮的因素=1\*GB3①塑料特性塑料收縮率隨品種不同而不同。結(jié)晶型塑料的收縮率普遍較非結(jié)晶型塑料的收縮率高，但當(dāng)結(jié)晶型塑料中加入成核劑后收縮率變小。相對(duì)分子質(zhì)量小、相對(duì)分子質(zhì)量分布窄的塑料收縮率小。塑料中樹脂的含量越多，則收縮率越大；加入填充劑特別是經(jīng)玻璃纖維強(qiáng)的塑料，收縮率降低，但玻璃纖維增強(qiáng)塑料收縮的方向性突出。=2\*GB3②塑件結(jié)構(gòu)塑件的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、嵌件越多且分布越對(duì)稱、塑件壁厚越大，塑件的成型收縮越高；但應(yīng)注意：POM、ABS、PC等塑料的收縮率受塑件壁厚的影響較小，而HPVC的收縮率隨壁厚增加而減少；塑件上與料流方向一致的尺寸部位收縮率高。=3\*GB3③模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)、熔體密度分布以與保壓補(bǔ)縮等工藝狀態(tài)，從而對(duì)塑料收縮率產(chǎn)生影響。特別是澆口，澆口截面尺寸越大、截面越厚，越有利于增大型腔壓力、延長(zhǎng)保壓時(shí)間提高保壓效果，從而降低收縮率。=4\*GB3④成型工藝成型壓力提高，制品密實(shí)，收縮率減?。槐簤毫υ礁?、保壓時(shí)間越長(zhǎng)，收縮率越小，但收縮的方向性越突出。熔體溫度升高，一方面會(huì)增大塑料的熱收縮；另一方面，料溫升高會(huì)使熔體黏度降低、型腔壓力增大，保壓時(shí)間延長(zhǎng)而補(bǔ)縮效果加強(qiáng)，從而收縮率降低。通常，剪切速率受溫度影響較大的塑料（如ABS、LCP、PE、PP、PEK、PEEK、LCP、PS、PSU等），料溫升高，其成型收縮率增大；剪切速率受溫度影響較大的塑料（如PA、PBT、PES、PET、PMMA、POM、PPO、PPS、PVC、SAN等）料溫升高，其成型收縮率降低。模溫越高，冷卻越慢，成型收縮率越大；結(jié)晶型塑料的結(jié)晶度隨模溫升高而增大，其收縮率增大更明顯。模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮上述因素對(duì)塑料收縮率的影響，合理選擇其大小與分布。1.5.3結(jié)晶性（1）結(jié)晶與結(jié)晶度樹脂在冷凝定型過程有規(guī)則的晶態(tài)排列，稱為結(jié)晶；結(jié)晶型聚合物中晶區(qū)所占的體積或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，稱為結(jié)晶度。結(jié)晶型塑料的品種不同，結(jié)晶能力有強(qiáng)有弱、結(jié)晶溫度有高有低、結(jié)晶溫度區(qū)間又寬又窄、結(jié)晶度有高有低；其次，其實(shí)際結(jié)晶度的高低還受成型工藝條件，特別是溫度，冷卻速度和冷卻時(shí)間的制約。典型的結(jié)晶性塑料如PE、PP、PET、POM、PA等，一般呈不透明或半透明狀態(tài)；典型的非結(jié)晶性塑料如PS、PC、PSU、PMMA、PVC等，其透明度通常較高。但也有特殊情況，如聚4-甲基戊烯為結(jié)晶型塑料，卻有高透明性。有些塑料如ABS是由非結(jié)晶性和結(jié)晶性塑料混合而成，其總體上體現(xiàn)為非結(jié)晶性塑料，但卻不透明。（2）結(jié)晶與結(jié)晶度高低對(duì)塑件性能、質(zhì)量的影響結(jié)晶型塑料抵抗外界作用的能力優(yōu)于非結(jié)晶性塑料，結(jié)晶塑料的結(jié)晶度越高，抵抗外界作用的能力越強(qiáng)。其體現(xiàn)在：塑料的密度、強(qiáng)度、剛度、硬度、熔點(diǎn)、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、抗光透性等增強(qiáng)；彈性、韌性、斷裂伸長(zhǎng)性、透明性降低。另外，結(jié)晶型塑料的結(jié)晶越高，成型收縮越大。結(jié)晶和結(jié)晶度不均，將導(dǎo)致材料呈現(xiàn)各向異性、成型收縮大且收縮不均、內(nèi)應(yīng)力高，制品易出現(xiàn)縮孔、氣穴、翹曲變形與應(yīng)力開裂等缺陷。第2章瓶蓋與密封環(huán)的設(shè)計(jì)2.1塑料瓶蓋與密封環(huán)成型工藝分析2.1.1塑件的尺寸精度分析該塑件的尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT7級(jí)精度查詢公差，其主要尺寸的公差要求見下表：模塑件尺寸公差表（GB/T14486-1993）公差公差基本尺寸大于36101418243040506580100種類等級(jí)0～36101418243040506580100120標(biāo)注公差的尺寸公差值MT7A0.380.480.580.680.780.8811.141.321.541.82.12.4B0.580.680.780.680.981.081.21.341.321.7422.32.6未標(biāo)注公差的尺寸公差值MT7Aγ0.19γ0.24γ0.29γ0.34γ0.39γ0.44γ0.5γ0.57γ0.66γ0.77γ0.9γ1.05γ1.2Bγ0.29γ0.34γ0.39γ0.44γ0.49γ0.54γ0.6γ0.67γ0.16γ0.87γ1γ1.15γ1.3續(xù)表公差公差基本尺寸1201400160180200225250280315355400450種類等級(jí)140160180200250250280315355400450500標(biāo)注公差的尺寸公差值MT7A2.733.33.74.14.54.95.466.77.48.2B3.13.23.53.94.34.75.15.66.26.97.68.4未標(biāo)注公差的尺寸公差值MT7Aγ1.35γ1.5γ1.65γ1.85γ2.05γ2.25γ2.45γ2.7γ0.57γ3γ3.35γ3.7γ4.1Bγ1.45γ1.6γ1.75γ1.95γ2.15γ2.35γ2.55γ2.8γ0.67γ3.1γ3.45γ3.8γ4.22.1.2塑料瓶蓋表面質(zhì)量分析對(duì)該塑料瓶蓋表面沒有特殊要求。一般情況下，外邊面要求光潔，表面粗糙度可以取0.8微米；沒有特殊要求的塑件內(nèi)部表面粗糙度可取3.2微米。2.1.3塑料瓶蓋的結(jié)構(gòu)工藝性分析塑件的外形基本上為回轉(zhuǎn)體，圓周均勻分布相同數(shù)量的若干長(zhǎng)、短半圓柱凸起相間旋鈕花紋，該處設(shè)計(jì)脫模容易，且飛邊去除容易，設(shè)計(jì)合理；在塑件內(nèi)壁有螺紋孔；聚丙烯為軟塑料，螺紋可強(qiáng)制脫模成型，但要注意為了防止螺孔最外圈的螺紋崩裂或變形，在設(shè)計(jì)型芯是應(yīng)注意該處的結(jié)構(gòu)。瓶蓋的密封原理在于對(duì)一處有可能發(fā)生泄漏（氣體或液體內(nèi)裝物）或侵入（外界環(huán)境中空氣、水汽或雜質(zhì)等）而要對(duì)其施以密封的瓶口位置，設(shè)置一個(gè)完善的物理壁壘。為了達(dá)到此目的，內(nèi)襯必須有足夠的彈性，以能夠填滿密封面上的任一凹凸不平之處，同時(shí)還要保持足夠的剛性，以防止在密封壓力之下擠入表面間隙之中。彈性與剛性都要持之以恒。為獲得良好的密封效果，壓向瓶口密封面的內(nèi)襯在包裝的貨架壽命期限內(nèi)必須保持足夠功的壓強(qiáng)。在合理的范圍內(nèi)，壓強(qiáng)越高，密封效果越好。但是，顯而易見，當(dāng)壓強(qiáng)增加到一定程度，就會(huì)引起瓶蓋的破裂或變形、玻璃瓶口的碎裂或塑料容器的變形以與內(nèi)襯的破壞，使密封自行失效。密封壓強(qiáng)保證了內(nèi)襯與瓶口密封面的良好接觸。瓶口密封面積越大，由瓶蓋施加負(fù)荷的面積分布越大，一定扭矩下的密封效果越差。因此，為獲得良好的密封，不一定非得采用過高的固定扭矩，在不損壞內(nèi)襯與其表面的情況下，密封面的寬度應(yīng)盡可能小一些。也就是說，假如小的固定扭矩要達(dá)到最大有效密封壓強(qiáng)，應(yīng)選用窄的密封圈。2.2塑料瓶蓋的分類（1）按瓶蓋原材料分：可分為PE蓋、PP蓋PE蓋：密度為0.94-0.96g/cm3,，加工溫度約220℃；相對(duì)PP較軟，單片蓋較常用。PE基本分為三大類，即高壓低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和線型低密度聚乙烯（LLDPE）。一般瓶蓋料通常采用高密度聚乙烯（HDPE）。PP蓋：密度為0.9-0.91g/cm3，加工溫度約220℃；比較：⑴、PP密度比PE小，PP的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐熱性均優(yōu)于PE，可在100度左右使用；⑵、PE因?yàn)檩^PP軟，因此單片蓋通常選用PE料；⑶、PE、PP材料價(jià)格接近。PP蓋于PE蓋的比較原料功能PPPE1、原料取得容易容易2、原料成本較PE貴較PP便宜3、原料加工容易容易4、加工成本相同相同5、塑蓋品質(zhì)較好一般6、尺寸控制較好一般7、防盜性能一般一般8、密封性能較好一般9、耐壓（PAT）一般較差10、蓋面強(qiáng)度一般較差11、耐沖擊性能一般較差12、耐消毒性能一般一般13、耐高溫性能一般較差14、耐低溫性能一般較好15、熱脹冷縮較小較大16、衛(wèi)生性一般一般17、環(huán)保性可回收可回收（2）按形式分：可分為單片蓋和雙片蓋單片蓋：瓶蓋內(nèi)部無墊片，整個(gè)蓋材料一樣，依靠折邊或內(nèi)塞密封；雙片蓋：瓶蓋內(nèi)部有墊片，墊片材料較軟，依靠壓縮墊片的反彈力來保持密封；比較：⑴、單片蓋沒有加墊，不需要加墊機(jī)，因此設(shè)備投入較兩片蓋少。并且墊片材料價(jià)格是蓋體材料的兩倍以上，單片蓋成本比雙片蓋低；⑵、單片蓋對(duì)瓶口尺寸、形狀要求高；折邊式單片蓋是靠折邊變形的反彈力壓住瓶口外沿和端面來密封；內(nèi)塞式單片蓋是靠其內(nèi)塞外徑與瓶口內(nèi)徑的過盈配合起密封作用。雙片蓋的墊片較軟，對(duì)瓶口缺陷有較大的包容能力。（3）按生產(chǎn)工藝：可分為注塑蓋和壓塑蓋注塑蓋生產(chǎn)工藝為：吸料機(jī)將混合好的材料吸進(jìn)注塑機(jī)炮筒，在炮筒內(nèi)加熱到熔融塑化后，注射到模具型腔，在型腔內(nèi)冷卻定型、脫模，再經(jīng)過切環(huán)、加墊，完成注塑蓋生產(chǎn)。壓塑蓋生產(chǎn)工藝為：吸料機(jī)將混合好的材料吸進(jìn)壓塑機(jī)炮筒，在炮筒內(nèi)加熱到半熔融塑化狀態(tài)后，定量擠出到模具型腔內(nèi)，上下模具合模、壓塑并冷卻定型、脫模、再經(jīng)過切環(huán)、加墊，完成壓塑蓋生產(chǎn)。2.3選材從瓶蓋的分類中，考慮選擇PP、PE作為備選材料，并在此首先對(duì)備選材料與其他材料的基本性能參數(shù)作個(gè)比較。2.3.1備選材料性能與價(jià)格對(duì)比材料名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)市場(chǎng)價(jià)格PE無臭，無毒優(yōu)良的耐低溫性能，化學(xué)穩(wěn)定性好常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小電絕緣性能優(yōu)良環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)很敏感耐熱老化性差10600-12100元/噸PP密度小，質(zhì)輕延伸性和抗彎曲疲勞性能好高溫下能較好的保持力學(xué)性能耐侯性差，染色性較差低溫下抗沖性不好，成型收縮率較大11000-13000元/噸PS1.耐化學(xué)腐蝕性好2.剛度大3.耐寒性較好4.低溫強(qiáng)度大1.耐熱性差2.沖擊強(qiáng)度低3.易出現(xiàn)應(yīng)力開裂12400-14000元/噸PVC1.有較好的機(jī)械性能2.有優(yōu)異的介電性能3.對(duì)有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定4.具有阻燃性能1.對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差2.堅(jiān)硬，溶解性差3.可能釋放有毒物質(zhì)6700--7200元/噸2.3.2PP與其它幾種常見高分子材料材料性能的相互比較類別PPPEPVCPS密度最小小于水較大略高于水剛性較好差好好收縮率大較大大較小韌性低溫下差好差差強(qiáng)度較高低較高高耐熱性好一般差較差化學(xué)穩(wěn)定性好好好好耐候性差差一般一般毒性無毒無毒可以無毒無毒粘合劑粘合差差好一般熱合成型一般好一般一般成型加工性好好麻煩好2.3.3選材原因1)PE價(jià)格與PP較為相近,皆為11000-13000元/噸左右,考慮到PE制品強(qiáng)度不夠，故在這里不使用;2)PVC制品雖便宜,但是可能釋放有毒物質(zhì),而且對(duì)光、熱的穩(wěn)定性較差，故這里不使用;3)PS因耐熱性較差，且價(jià)格與PP接近，故這里不使用;4)經(jīng)調(diào)查PP市場(chǎng)價(jià)格國(guó)內(nèi)約在11000-13000元/噸左右，由于其產(chǎn)品密度低于其他材料制成的產(chǎn)品，PP制品成本更可能低于其他材料制成產(chǎn)品。PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8~2.5%,加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。而且PP屈服強(qiáng)度高，有很高的彎曲疲勞壽命。綜上所述，我們選擇PP作為合成原料。2.3.4PP的各種性能參數(shù)性能數(shù)據(jù)性能數(shù)據(jù)相對(duì)密度0.90介電強(qiáng)度/(Kv/mm)24.6吸水率/%0.01脆化溫度/℃-8-8成型收縮率/%1-2.5線膨脹系數(shù)/（×10-5K-1）6-10拉伸強(qiáng)度/MPa36.8熱導(dǎo)率/[W/（m.K）]0.24斷裂伸長(zhǎng)率/%＞200體積電阻率/（Ω.cm）1019彎曲強(qiáng)度/MPa50洛氏硬度R80-110壓縮強(qiáng)度/MPa45簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度/（kj/m2）16.92.4配方設(shè)計(jì)2.4.1配方原理1)PP基體：制品的主要成分，綜合性能好，有優(yōu)良的機(jī)械性能。采用PP中石化CJS700牌號(hào)，其具有高的流動(dòng)性良好的尺寸穩(wěn)定和良好的加工性能，機(jī)械性能好，抗沖強(qiáng)度高，耐高溫，自然老化時(shí)間長(zhǎng)，無毒無臭，從而保證了壓柄具有一定力學(xué)強(qiáng)度。

2)抗氧劑：防止材料和制品在加工和使用過程中被氧化。主抗氧劑主要改變氧化的路線，是的降解結(jié)束，輔助抗氧劑減慢降解的速度，兩者配合使用，增加材料的穩(wěn)定性。

3)SBS增韌：添加SBS嵌段共聚物使得材料耐寒性能明顯提高，這樣在低溫下聚丙烯的耐候性增強(qiáng)。

4)碳酸鈣：降低材料的收縮率，使得各部件的配合比較好，同時(shí)降低成本。

5)硬脂酸鈣：起到潤(rùn)滑作用，減少塑料制品表面與模具型腔表面間的粘接力，改善材料在成型加工時(shí)的流動(dòng)性和脫模性?？s短成型周期，提高制品的表面質(zhì)量。2.4.2配方原料規(guī)格功能用量/份數(shù)聚丙烯PP中石化CJS700高的流動(dòng)性，機(jī)械性能優(yōu)良，抗沖強(qiáng)度高1001010主抗氧劑0.1稀土鋁酸酯偶聯(lián)劑0.75碳酸鈣1250目降低收縮率55滑石粉1250目減低摩擦耐腐蝕20PP-g-MAH增容作用2SBSYH-792低溫增韌10EBS交聯(lián)劑0.4DLTP輔抗氧劑0.2硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑0.82.5注塑模具設(shè)計(jì)2.5.1分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1.1分型面的選擇該塑件外形表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量、便于清除毛刺與飛邊、有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體、分膜后塑件留在冬末一側(cè)與便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)選擇在塑件外形輪廓的最大處。如果按上圖（a）所示的分型面分型，則塑件分別有兩個(gè)模板成型，由于合膜誤差的存在，回事算進(jìn)產(chǎn)生一定的同軸度誤差，且飛邊不易清除；而按著（b）所示的分型面分型，則塑件整體有一個(gè)模板成型，消除了由于合膜誤差使塑件產(chǎn)生同軸度誤差的可能。因此，決定采用（b）所示的分型面。另外，為了提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率，減少聚丙烯的取向變形以與保證塑件表面質(zhì)量，決定采用點(diǎn)澆口；模具采用雙分型面結(jié)構(gòu)，一個(gè)分型面用于成型塑件，另一個(gè)分型面用于取出澆注系統(tǒng)凝料。2.5.1.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)a.主流道的設(shè)計(jì)為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，取一定的較小的角度（如4度）；同時(shí)為了使熔料順利浸進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=5mm的圓弧過渡。主流道襯套采用可拆卸更換的澆口套，澆口套的形狀與尺寸設(shè)計(jì)采用推薦尺寸的常用澆口套；為了能與注塑機(jī)的定位面相配合，采用外加定位環(huán)的方式，以減小澆口套的總體尺寸和避免澆口套在使用中的磨損。b.分流道設(shè)計(jì)該塑件的體積較小，形狀比較簡(jiǎn)單，壁厚均勻，且塑料的流動(dòng)性好，可以采用單點(diǎn)進(jìn)料的方式。為了便于加工，采用最為常用的截面形狀為U形的分流道。分流道截面形狀與尺寸如下圖所示：分流道截面形狀與尺寸c.點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時(shí)，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析，并結(jié)合已確定的分型面位置，選擇如下圖所示的點(diǎn)澆口進(jìn)料方式。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以與型腔的安放方式，進(jìn)料位置設(shè)計(jì)在塑件頂部。點(diǎn)澆口的直徑尺寸可以根據(jù)不同塑料按塑件平均厚度查相關(guān)表確定。d.冷料穴設(shè)計(jì)采用球頭形拉料桿的冷料井，定模板的分流道盡頭鉆小斜孔，一次分型是斜孔內(nèi)凝料是點(diǎn)澆口與塑料分離，同時(shí)球頭形拉料桿將主流道的凝料拔出；而二次分型時(shí)凝料被定模板刮掉落下來，實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)與塑件的自動(dòng)分離與脫出。2.5.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于整體式型腔是直接加工在型腔板上的，有較高的強(qiáng)度和剛度，使用中不易發(fā)生形變，且由于該塑件尺寸較小，形狀簡(jiǎn)單，型腔加工容易實(shí)現(xiàn)，故模具的型腔采用整體式。由于整體鑲嵌式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于和熱處理，修理更換簡(jiǎn)單，同時(shí)也有利于型芯冷卻和排氣。由于該塑件具有螺紋，內(nèi)螺紋采用活動(dòng)的螺紋型芯成型?？紤]到型芯加工制造方便和降低模具成本，故采用整體鑲嵌式型芯。2.5.3推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，確定磨具型腔在定模部分，模具型芯在動(dòng)模部分。塑件成型開模后，塑件與型芯一起留在動(dòng)模一側(cè)。該塑件有螺紋孔，螺紋部分是由螺紋型芯成型的。該塑件采用強(qiáng)制脫模的方式，但需要較大的脫模力，故采用推件板推出結(jié)構(gòu)。為了避免推件孔的內(nèi)表面與型芯成型面的螺紋相摩擦，造成型芯的迅速擦傷，將推件板的內(nèi)孔與型芯成型面一下的配合段做成單邊斜度為5~10度的錐面，該錐面不僅有效避免了擦傷，且能準(zhǔn)確定位推件板，避免了該處的飛邊溢料。2.5.4合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)該塑件精度要求不算高，塑件形狀、型腔分布對(duì)稱，無明顯單邊注射側(cè)向力，可采用最為常見的導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。在動(dòng)模板、推件板、定模扳間使用四隊(duì)導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度要確保推件板推出塑件后不脫落。2.5.4.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)模腔內(nèi)的塑料熔體已經(jīng)冷卻硬化后，可退回螺桿并加入新混料，同時(shí)通入水對(duì)模具進(jìn)一步進(jìn)行冷卻的過程。冷卻速度不宜太快，采取中速冷卻，澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。2.5.4.2自攻螺紋的設(shè)計(jì)在加工成型后，在內(nèi)部邊緣制作自攻螺紋。2.6成型方法與工藝過程2.6.1成型方法考慮瓶蓋結(jié)構(gòu)與選材特點(diǎn)：該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是小而深,

壁薄，有一定的復(fù)雜的外觀設(shè)計(jì)；材料為PP,

收縮率為1.8%,

伸長(zhǎng)性與柔韌性較好。經(jīng)過比較壓延成型、澆注成型、注塑成型三種成型方法，壓延成型主要生產(chǎn)熱固性材料，澆注成型主要生產(chǎn)大型制件且產(chǎn)品成型周期較長(zhǎng)，綜合考慮選注射成型（又稱注射模塑，簡(jiǎn)稱注塑）。

與其它成型方法相比，注射成型具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制件；對(duì)各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等的特點(diǎn)。所以注射成型廣泛地用于塑料制件的生產(chǎn)中。但注射成型的設(shè)備與模具制造費(fèi)用較高，不適合單件與批量較小的塑料制件的生產(chǎn)。因此，對(duì)于大批量生產(chǎn)的可樂瓶蓋來來說，選擇注射成型工藝的方法是合理的可取的。12.6.2成型設(shè)備的選擇

PP瓶蓋注射成型可用螺桿式注射機(jī)或柱塞式注射機(jī)。一般前者應(yīng)用較多。使用螺桿以突變型螺桿為好。噴嘴可用通用型或延長(zhǎng)型。注射機(jī)主要由注射系統(tǒng)，鎖模系統(tǒng)，塑模三大部分構(gòu)成，下面是注射機(jī)基本構(gòu)造示意圖：鎖模系統(tǒng)塑模注射系統(tǒng)2.6.3工藝過程2.6.3.1成型前的準(zhǔn)備成型前的一些準(zhǔn)備工作；包括原材料分析、著色、原材料干燥、嵌件預(yù)熱、脫模劑的選用、機(jī)筒清洗等等。（1）原料熔體指數(shù)的測(cè)定熔體指數(shù)常用MI表示，通常作為熱塑性塑料質(zhì)量控制和成型工藝條件設(shè)定的參數(shù)依據(jù)。樹脂的熔體指數(shù)愈大，相對(duì)分子量愈小，它的流動(dòng)性也愈好，成型加工較容易，而力學(xué)性能相對(duì)偏低。注射用的聚丙烯塑料的熔體指數(shù)為2～9g/10min，熔體流動(dòng)性較好，在螺桿式注射機(jī)中能順利成型。（2）原材料的干燥聚丙烯為非極性的結(jié)晶性高聚物，吸水率很低，約為0.03%～0.04%。注射時(shí)一般不必進(jìn)行干燥處理，必要時(shí)可在80～100℃下干燥3～4h。PP與其他塑料成型前允許的含水量塑料名稱允許含水量/%塑料名稱允許含水量/%PA6PA66PA9PA11PA610PA1010PMMAPETPBTUPVC軟PVC0.100.100.050.100.050.050.050.05-0.100.010.08-0.100.08-0.10PCPPOPSUABS（電鍍級(jí)）ABS（通用級(jí)）纖維素塑料PSHIPSPEPPPTFE0.01-0.020.100.050.050.100.20-0.500.100.100.050.03-0.040.05（3）脫模劑的選用傳統(tǒng)的脫模劑有；硬酯酸鋅、白油、硅油。硬酯酸鋅除聚酰胺外，一般塑料均可使用，白油作為聚酰胺的脫模劑效果較好，硅油效果好，使用不方便。（4）機(jī)筒的清洗清洗劑有LQ—1、LQ—2、LQ—3、LQ—4、LQ—5等型號(hào)。用量、適用范圍見表機(jī)筒清洗劑品種、適用范圍與用量適用溫度與范圍適用溫度與范圍品種適用范圍/℃用量/g（注射機(jī)型號(hào)，清洗劑）LQ-1型LQ-2型LQ-3型LQ-4型LQ-5型180-200200-220220-240240-260260-280Z-S-60以下50Z-S-6050-100XS-ZY-125100-150XS-ZY-250150-200XS-ZY-500以上適當(dāng)增加使用時(shí)將正常生產(chǎn)條件下的機(jī)筒溫度提高10—20℃，擠凈機(jī)筒內(nèi)殘余物料，然后加入清洗劑，隨后加入所需要更換的正常用料，或者清洗劑已擠到螺桿前端后，再加入正常用料，用預(yù)塑方式連續(xù)擠出一段時(shí)間即可。2.6.3.2注射過程首先將準(zhǔn)備好的塑料加入注射機(jī)的料斗，然后送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱通融塑化成粘流態(tài)塑料，在注射機(jī)的柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下經(jīng)噴嘴壓入模具型腔，塑料充滿型腔后，需要保壓一定時(shí)間，使塑件在型腔中冷卻，硬化，定型，壓力撤消后開模，并利用注射機(jī)的頂住機(jī)構(gòu)使塑件脫模，最后取出塑件。有上述的說明可以知道，完整的注射成型過程共包括加料，塑化，注射，穩(wěn)壓冷卻和脫模等幾個(gè)步驟1)塑化塑化是顆粒狀塑料在注射機(jī)料筒中經(jīng)過加熱達(dá)到粘流狀態(tài)并且具有良好可塑性的過程。對(duì)塑料塑化的要求是：塑料熔體在進(jìn)入型腔之前，既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度，并要在規(guī)定的時(shí)間沒提供足夠量的熔融塑料，塑化料各處的溫度盡量均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。2)注射注射過程均可分為充模，保壓，倒流，澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。a充模階段：是從柱塞或螺桿開始向前移動(dòng)，到塑料熔體經(jīng)過噴嘴與模具澆注系統(tǒng)充滿型腔時(shí)為止。b保壓階段：塑料熔體充滿型腔后，熔體開始冷卻收縮，但柱塞或螺桿繼續(xù)保持施壓狀態(tài)，料筒內(nèi)的熔料會(huì)向模具型腔內(nèi)繼續(xù)流入進(jìn)行補(bǔ)修，以形成形狀完整而致密的塑件。c倒流階段：是柱塞或螺桿開始后退保壓結(jié)束時(shí)開始的，這時(shí)型腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)的高，因此會(huì)發(fā)生塑料熔體的倒流，從而使型腔內(nèi)的壓力迅速下降，直到澆口處的熔料凍結(jié)倒流才結(jié)束。如果保壓結(jié)束之前澆口已經(jīng)凍結(jié)或者在噴嘴中裝有止逆閥，則導(dǎo)流階段就不會(huì)存在。d澆口凍結(jié)后的冷卻：是從澆口的塑料完全凍結(jié)時(shí)開始的，這一階段型腔內(nèi)塑料繼續(xù)進(jìn)行冷卻，沒有塑料從澆口處流進(jìn)或流出，但型腔內(nèi)還可能有少量的流動(dòng)。應(yīng)該指出，塑料從注入型腔后即被冷卻，直至脫模時(shí)為止。3)脫模塑件冷卻到一定溫度后開模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑料制件推出摸外的過程。4)塑件的后處理為改善和提高塑件的性能和尺寸穩(wěn)定性，塑件經(jīng)過脫模或機(jī)械加工后進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?。后處理主要是指退火和調(diào)濕處理，因PP是一種吸濕性弱的物質(zhì)，所以調(diào)濕處理可以不予考慮。可進(jìn)行退火處理，即在定溫的加熱液體介質(zhì)中（如熱水，熱的礦物油，甘油，乙二醇和液體石蠟)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后慢慢冷卻的過程。退火處理減少或消除塑件的內(nèi)應(yīng)力。該鑄件的尺寸小，且是可樂瓶的關(guān)鍵部分，所以保持其尺寸穩(wěn)定性你很重要的。附工藝流程圖如圖所示2.7成型工藝條件控制采用注塑成型方法，要想得到理想的制品，除了要有最佳的配方和合理的模具設(shè)計(jì)處還必須嚴(yán)格控制操作條件。如溫度、壓力、時(shí)間等。并應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程的實(shí)際情況與時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.7.1溫度注射過程需要控制的溫度主要有機(jī)筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等，前兩種溫度主要是影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的流動(dòng)和冷卻。1）機(jī)筒溫度機(jī)筒溫度的選擇與各種塑料特性有關(guān)，每種塑料材料都有自己的粘流溫度和熔點(diǎn)。因此，機(jī)筒溫度的確定主要以PP密度高低和熔體指數(shù)大小為依據(jù)，其次是產(chǎn)品性能與形狀有關(guān)。機(jī)筒溫度不同對(duì)PP制品性能有不同的影響。溫度太高，材料易氧化變色，制品會(huì)產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，料溫均勻,填充速度快。2)噴嘴溫度噴嘴和澆口的作用一樣，是為了加速熔體的流速，把勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，并有調(diào)整熔體溫度和使其均化的作用。噴嘴的長(zhǎng)度和直徑對(duì)溫度沒有明顯的影響。注射壓力對(duì)熔體流經(jīng)噴嘴的溫升有明顯的影響，噴嘴細(xì)孔附近溫度升高則與塑料熔體平均流速成正比。表噴嘴直徑、注射壓力與噴嘴溫度的關(guān)系噴嘴直徑/mm注射壓力/MPa溫度升高數(shù)/℃0.50.50.70.71.01.01.641.642.03.050100501005010050100505026462647254523431918塑料熔體的注射壓力又取決于熔體的溫度和通過噴嘴的速率，如果噴嘴直徑一定，熔體溫度愈高，熔體壓力愈大。從這點(diǎn)分析，噴嘴溫度的設(shè)置應(yīng)低于機(jī)筒首段溫度，通常是低于5一15℃。部分塑料適用的料筒和噴嘴溫度（螺桿式注射機(jī)）塑料名稱機(jī)筒溫度/℃噴嘴溫度/℃分解溫度（空氣/℃）后段中段前段PEHDPEPPPS、ABS、SANPCTFEPMMAPOMPCPA6PA66PURCABCACPPPOPSU線性聚酯醇酸樹酯160-170200-220150-210150-180250-280150-180150-180220-230210220175-200130-140130-140160-190260-280250-27070-10070180-190220-240170-230180-230270-300170-200180-205240-250220240180-210150-175150-160180-210300-310270-29070-10070200-220240-280190-250210-240290-330190-220195-215260-270230250205-240160-190165-175190-220320-340290-32070-10070220-240240-280240-250220-240340-370200-220190-215260-270230240205-240165-200165-180190-220320-340300-34070-10070280280300260-2802662223103103103）模具溫度模具溫度的高低對(duì)制品性能有較大影響。模具溫度高，熔體冷卻速度慢，制品的結(jié)晶度提高，硬度、剛度均有提高，但收縮率明顯增大，模具溫度低，熔體冷卻速度快，制品透明性、韌性較高，內(nèi)應(yīng)力增加，易出現(xiàn)翹曲變形。PP為70～900C。2.7.2壓力注射過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。1）塑化壓力塑化壓力的大小影響物料的塑化過程、塑化效果、塑化能力，并與螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)。塑化壓力太高會(huì)使剪切熱過高，塑化能力下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)降解；太低又會(huì)使物料不密實(shí)，空氣量大，塑化效果差。塑化壓力應(yīng)在保證制品質(zhì)量的前提下越低越好。2）注射壓力注射壓力的選擇是根據(jù)熔體的流動(dòng)性和制品的形狀、壁厚等因素確定的。PE流動(dòng)性極好流動(dòng)性對(duì)壓力敏感,成型時(shí)宜用高壓注射,保壓充分.制品形狀簡(jiǎn)單、壁厚加大的、熔體溫度的注射壓力可低一些；反之注射壓力應(yīng)提高。PP塑料注射壓力選擇范圍為100-140MPa.注射壓力選擇范圍參考如下表所示：制件形狀要求注射壓力/MPa適用塑料品種1、熔體粘度較低，形狀精度一般，流動(dòng)性好，形狀簡(jiǎn)單的厚制品2、中等粘度，精度有要求，形狀較復(fù)雜3、粘度高、薄壁長(zhǎng)流程、精度高且形狀復(fù)雜4、優(yōu)質(zhì)、精密、微型70-100100-140140-180180-250PE,PS等PP,ABS,PD等PSF,PPO,PMMA等工程塑料2.7.3轉(zhuǎn)速若物料粘度小，與螺桿的摩擦力小，則轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高；若物料粘度大，與螺桿摩擦力大，則轉(zhuǎn)速可降低。2.7.4成型周期（時(shí)間、速度）完成一次注射模塑過程所需要的時(shí)間稱作成型周期。它包括注射時(shí)間（充模、保壓）、閉模冷卻時(shí)間、其他時(shí)間（開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件和閉模時(shí)間）。通常情況下充模時(shí)間為3～5S。注射時(shí)間就涉與到注射速率。注射速率（注射時(shí)間、注射速度）：它是用來表示熔料充模快慢特性參數(shù)。注射量、注射速率與注射時(shí)間三者之間的關(guān)系注射量/cm312525050010002000600010000注射速率/cm3.s-1注射時(shí)間/s12512001.253001.5571.751330316003.7520005保壓時(shí)間與料溫、模溫、主流道與澆口尺寸也有密切關(guān)系，通常以制品收縮波動(dòng)范圍最小時(shí)值為保壓時(shí)間最佳值。注射中的保壓時(shí)間一般約為20～120s。冷卻時(shí)間主要取決于制品厚度、塑料的熱性能，結(jié)晶性質(zhì)與模具溫。冷卻時(shí)間的終點(diǎn)應(yīng)保證脫模時(shí)不變形為原則。通常冷卻時(shí)間為30～120s。玻璃化溫度高、結(jié)晶型塑料冷卻時(shí)間較短（冷卻速率高）。冷卻時(shí)間太長(zhǎng)不僅會(huì)降低生產(chǎn)率，而且對(duì)復(fù)雜制件會(huì)造成脫模困難，嚴(yán)重?fù)p壞制品。PP瓶蓋的成型周期的選擇充模時(shí)間/s注射保壓時(shí)間/s冷卻時(shí)間/s3～515～6030～802.8瓶蓋的質(zhì)量檢測(cè)根據(jù)對(duì)瓶蓋質(zhì)量的要求，主要檢測(cè)其光滑度，強(qiáng)度，和其對(duì)水的霧化程度。具體檢測(cè)要求如下：（1）、瓶蓋的外觀：成型飽滿，結(jié)構(gòu)完整，無明顯收縮、氣泡、毛邊、缺損，色澤均勻，防盜環(huán)連接橋無破壞。內(nèi)墊應(yīng)平整,無偏心,破損,雜質(zhì),溢料和翹曲；（2）、開啟扭矩：開啟封裝的防盜蓋時(shí)，所需的最大扭矩；開啟扭矩在0.6N.m～2.2N.m之間； （3）、斷裂扭矩：扭斷防盜環(huán)，所需的最大扭矩，斷裂扭矩不大于2.2N.m； （4）、熱穩(wěn)定性能：不爆裂、不變形、倒置不漏氣（不漏液）； （5）、跌落性能：不漏液、不開裂、不飛脫。2.9瓶蓋包裝、儲(chǔ)存與使用⑴、包裝在清潔防塵的環(huán)境下，在紙箱內(nèi)用符合食品安全衛(wèi)生的膠袋，按規(guī)定數(shù)量進(jìn)行包裝。并在包裝箱指定位置貼好產(chǎn)品合格證。⑵、貯存產(chǎn)品應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥、無異味、無毒、無害的倉庫內(nèi)。貯存期不得超過半年。超過貯存期的必須重新檢定，方可使用。⑶、使用要求PP瓶蓋在低溫下脆性增加，當(dāng)瓶蓋儲(chǔ)存庫房溫度低于18℃時(shí)，使用前須將瓶蓋放置在溫度高于18℃的環(huán)境中24小時(shí)。第三章瓶身設(shè)計(jì)3.1瓶身性能要求保健品塑料瓶的優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)工藝：保健品塑料瓶主要是用于盛裝保健品的一種塑料制品，能夠保證保健品的正常運(yùn)輸和使用。保健品塑料瓶在保健品的生產(chǎn)和包裝中占有重要的作用，包裝保健食品，其主要材質(zhì)為樹脂，其性質(zhì)性質(zhì)：無味、無臭、無毒、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒，密度約0.920g/cm3，熔點(diǎn)130℃~145℃。保健品塑料瓶能夠經(jīng)受住良好的高溫，在高溫中不會(huì)產(chǎn)生一定的變形和損害，不會(huì)產(chǎn)生一定的有害氣體，危害人體的健康。保健品塑料瓶能夠在保健行業(yè)中展現(xiàn)良好的使用價(jià)值，發(fā)揮重要的包裝效果。保健品塑料瓶的生產(chǎn)工藝需要按照一定的工藝和方法進(jìn)行生產(chǎn)，嚴(yán)格遵守一定的工序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，保證生產(chǎn)的塑料瓶沒有經(jīng)過一定環(huán)境的污染，達(dá)到一定的衛(wèi)生合格標(biāo)準(zhǔn)。保健塑料瓶它主要是以無毒的高分子聚合物如高密度聚乙烯(HDPE)、聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)為主要原料,采用先進(jìn)的塑料成型工藝和設(shè)備生產(chǎn)各種塑料瓶,主要盛裝各類膠囊、片劑、粉劑、顆粒劑、膠丸、口服液等固體與液體等.藥品和營(yíng)養(yǎng)保健品主要使用到聚酯瓶(PET瓶)和高密度聚乙烯瓶(HDPE瓶),飲品主要使用聚酯瓶(PET),日常用品如洗發(fā)水、沐浴露則使用高密度聚乙烯瓶(HDPE瓶)比較多.飲料瓶多數(shù)是塑料制品,聚乙烯、聚丙烯這兩種材料無毒無味,用來灌裝飲料等對(duì)人體很安全.3.2原料選擇3.2.1常用原料對(duì)比該種中空容器一般是由拉伸軟的或熔融塑料的預(yù)成型件后冷卻成型的，其成功的關(guān)鍵是拉伸過程的塑料有足夠的熔體強(qiáng)度。所以聚合物的黏彈性，長(zhǎng)時(shí)間耐熱性很重要。為滿足產(chǎn)品性能要求所提到的各項(xiàng)指標(biāo)，瓶身所選擇的材料還應(yīng)成本低廉，加工方便。HDPE、PP、PET和PC都是常用的塑料，且符合上述性能要求，四者綜合性能比較如表1所示。表1HDPE、PP、PET和PC綜合性能比較材料名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高密度聚乙烯HDPE耐沖擊、耐低溫、耐勞損、耐化學(xué)腐蝕、自身潤(rùn)滑能吸收沖擊能。耐低溫，-40時(shí)也具有良好的抗沖擊性能。加工過程中容易出現(xiàn)熱分解。表面容易產(chǎn)生凹凸，滋生細(xì)菌。聚丙烯PP密度低、耐熱，加熱不變形。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒無害。抗有機(jī)溶劑能力強(qiáng)。可耐高溫，可用于微波爐?？箾_擊性能一般。韌性一般，耐氧性一般。低溫容易脆化。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET堅(jiān)硬、剛度好、強(qiáng)度高、韌性好、摩擦系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好。透明度高，可阻擋紫外光。無毒無味，安全性好，可做盛裝食品。結(jié)晶速率慢，成型加工困難，模塑溫度要求高。主鏈含有酯基，易水解斷鏈。不耐高溫，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)釋放DEHP，對(duì)人體有害。抗有機(jī)溶劑能力較弱，一般不能接觸酒、油等。聚碳酸酯PC可做成無色透明，耐熱、抗沖擊性好，普通溫度下機(jī)械性能好?？箾_擊性能好、著色性好。加工性能好。自阻燃。耐酸、耐油。耐腐蝕性不好。自潤(rùn)滑性差。高溫易水解。共混性能差。耐磨性差。不耐紫外光，不耐強(qiáng)堿。通過上述表格的對(duì)比，結(jié)合產(chǎn)品性能要求，以與市場(chǎng)調(diào)查分析（詳見五、經(jīng)濟(jì)成本分析)，HDPE擁有優(yōu)良的抗沖擊，耐低溫和耐化學(xué)腐蝕性能，但由于其成本過高，使用后表面容易滋生細(xì)菌，不能做成透明瓶身以與需要加如抗氧劑防止加工時(shí)的分解，此添加劑對(duì)人體有害，因此此材料不建議用作與人體密切相關(guān)耐氧性差，且不耐低溫，不能作為此類生活用品的材料。PET透明性好，無毒無味，只要不接觸高溫，其性能很穩(wěn)定且對(duì)人體友好，價(jià)格低廉，加工方便，可以用作瓶身材料。PC透明性好，抗沖擊性能優(yōu)良，加工性能好，耐酸耐油，雖然不耐堿腐蝕也不耐高溫，但是低于保健品塑料瓶使用上限溫度，因此適合做瓶身材料。綜上所屬，PET和PC可用作瓶身材料。從上面分析我們選出了兩種可做瓶身的材料，為了更好地制造出性能優(yōu)良、造價(jià)低廉的瓶身，我們下面將這兩種材料再次細(xì)化對(duì)比（如表2)：表2PET和PC性能對(duì)比材料透明性衛(wèi)生性能耐溫耐沖擊性能加工性能耐溶劑造價(jià)PET高一般70低一般一般低PC高好130高好一般高通過上述對(duì)比我們不難看出：雖然PC比PET擁有更加優(yōu)異的性能，但結(jié)合加工方式和成本考慮，PET從性能上講已經(jīng)完全符合我們所需材料的要求，并且在成本方面遠(yuǎn)小于PC。因此，在性能要求不高的情況下，家用保健品塑料瓶的瓶身一般采用PET材料。3.2.2PET材料性能綜述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，英文名稱Polyethyleneterephthalate，簡(jiǎn)稱PET，由對(duì)苯二甲酸乙二醇酯發(fā)生脫水縮合反應(yīng)而來。對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)所得。PET是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。有良好的力學(xué)性能，沖擊強(qiáng)度是其他薄膜的3～5倍，耐折性好。耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿，耐大多數(shù)溶劑。具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，可在120℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，短期使用可耐150℃高溫，可耐-70℃低溫，且高、低溫時(shí)對(duì)其機(jī)械性能影響很小。氣體和水蒸氣滲透率低，既有優(yōu)良的阻氣、水、油與異味性能。透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。無毒、無味，衛(wèi)生安全性好，可直接用于食品包裝。PET容器的特征：1)力學(xué)強(qiáng)度高。PET瓶，特別是常用的拉伸PET瓶的強(qiáng)度明顯的高于其他常用塑料瓶。以下是PET瓶和PVC瓶的部分強(qiáng)度指標(biāo)的比較數(shù)據(jù)。項(xiàng)目雙相拉伸PET瓶非拉伸PET瓶PVC瓶軸向圓周方向軸向圓周方向軸向圓周方向拉伸屈服強(qiáng)度/Mpa81.595.346.144.845.744.3拉伸斷裂強(qiáng)度/Mpa157.8162.260.768.539.136.4斷裂伸長(zhǎng)率/%80.155.3340350134169落錘沖擊強(qiáng)度/J3.03.01.0試樣厚度/mm0.30（低黏度)3.0（高黏度)2)阻隔性能良好。PET瓶的阻隔性，特別是對(duì)氧和二氧化碳的阻隔性能優(yōu)異。3)單耗低，質(zhì)量輕。由于PET瓶強(qiáng)度高可以做的很薄，因此PET瓶的單耗低、質(zhì)量輕，有利于降低成本和運(yùn)輸費(fèi)用。4)保香性能好。PET瓶對(duì)于多種有香味物料，如華尼拉香料、大蒜制劑、咖啡粉、可可、紅茶、腌火蔥等，保香性突出。5)良好的耐藥品性。PET耐多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，耐油耐有機(jī)溶劑，耐酸性能良好并具有一定的耐堿性。6)對(duì)商品的展示性好。PET具有很高的透明性，透光率達(dá)90%以上，霧度小于3%且光澤度好，其外觀可與優(yōu)質(zhì)玻璃瓶媲美。7)回收應(yīng)用和處理方便。PET瓶是被普遍公認(rèn)的有利于環(huán)境保護(hù)的一種塑料制品，可通過如下幾種途徑，有效地處理其廢棄物。a通過凈化、熔融造粒可回收利用，其回收粒子可用于生產(chǎn)PET短切纖維或復(fù)制PET塑料制品。b通過化學(xué)降解可制備單體。用以重新合成PET或者生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。c焚燒處理回收熱能。PET焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱量約為焚燒PE時(shí)的一半[約23MJ/kg（5500kcal/kg)]不會(huì)損壞焚燒爐，且不產(chǎn)生危害環(huán)境的毒物，只生成CO2和H2O。3.2.3原料準(zhǔn)備：1)PET的制備：如果采用TPA為原料，PET聚酯聚合物的生產(chǎn)主要有以下兩步反應(yīng)：第一步是PTA與EG進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成對(duì)苯二甲酸乙二酯(BHET)；第二步是BHET在催化劑作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PET。酯化反應(yīng)階段，為了縮短反應(yīng)時(shí)間，酯化反應(yīng)的反應(yīng)壓力要高于大氣壓力，反應(yīng)溫度要高于醇的沸點(diǎn)。具體反應(yīng)中所用的醇與TPA的摩爾比為1.1：1-2：1，反應(yīng)采用的溫度為258-263℃?？s聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度須高于聚合物的熔化溫度(260-265℃)，低于300℃(當(dāng)溫度達(dá)到這個(gè)值時(shí)，聚合物開始出現(xiàn)降解)，因此縮聚反應(yīng)最合適的溫度范圍是275-290℃。縮聚反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間至少為2個(gè)小時(shí)，具體視反應(yīng)器不同而有所不同。這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)常數(shù)較小，因此在反應(yīng)過程中還須盡快地除去反應(yīng)所生成的乙二醇，打破反應(yīng)平衡，促使反應(yīng)繼續(xù)向右進(jìn)行，否則不但會(huì)影響反應(yīng)速度，而且聚合度也提不高。因此縮聚要求在真空下進(jìn)行，特別是縮聚后期要求在高真空度下進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)盡量增加蒸發(fā)表面。2)材料改性PET樹脂為乳白色半透明或無色透明體，相對(duì)密度1.38，折射率為1.655，透光率為90%；PET屬于中等阻隔性材料，對(duì)O2的透過系數(shù)為50～90cm3?mm/(m2?d?MPa)，對(duì)CO2的透過系數(shù)為180cm3?mm/(m2?d?MPa)；PET的吸水率為0.6%，吸水性較大。PET以與增強(qiáng)PET的具體性能表2所示：表3純PET和玻璃纖維增強(qiáng)PET性能性能純PET30%GF-PET相對(duì)密度1.381.69吸水率/%0.260.05成型搜索率/%1.80.2～0.9拉伸強(qiáng)度/MPa78124.2斷裂伸長(zhǎng)率/%503彎曲強(qiáng)度/MPa115195.5缺口沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2)480洛氏硬度-R120熱膨脹系數(shù)/(*10-5K-1)102.9介電常數(shù)(60-106Hz)2.98～3.163.6介電強(qiáng)度/(kV/mm)3019.6體積電阻率/(Ω·cm)10181016耐電弧/s63～190-a力學(xué)性能PET膜的拉伸強(qiáng)度很高，可與鋁箔媳美，是HDPE膜的9倍，是PC和PA膜的3倍。PET的蠕變性小、耐疲勞極好(好于增強(qiáng)PC和PA)、耐磨性和耐摩擦性良好。PET的力學(xué)性能受溫度影響較小。b熱學(xué)性能純PET的耐熱性能不高，但增強(qiáng)處理后大幅度提高，在180℃時(shí)的機(jī)械性能比PF層壓板好，是增強(qiáng)的熱塑性工程塑料中耐熱較好的品種；PET的耐熱老化性好，脆化溫度為-70℃，在-30℃時(shí)仍具有一定韌性；PET不易燃燒，火焰呈黃色，有落滴。c電學(xué)性能PET雖為極性聚合物，但電絕緣性優(yōu)良，在高頻下仍能很好保持。PET的耐電暈性較差，不能用于高壓絕緣；電絕緣性受溫度和濕度影響，并以濕度的影響較大。d環(huán)境性能PET含有酯鍵，在高溫和水蒸氣條件下不耐水、酸與堿的作用。PET對(duì)有機(jī)溶劑如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳和油類穩(wěn)定，對(duì)一些氧化劑如過氧化氫、次氯酸鈉與重鉻酸鉀等也有較高的抵抗性。PET耐候性優(yōu)良，可長(zhǎng)期用于戶外。3.2.4配方：PET牌號(hào)的選擇中國(guó)大陸現(xiàn)行所有的PET牌號(hào)和生產(chǎn)廠家如表5所示：表5中國(guó)大陸現(xiàn)行所有PET牌號(hào)與生產(chǎn)廠家牌號(hào)生產(chǎn)廠家PETSE-3030蘇州吳縣晨光化工新材料廠PETSE-5030吳縣市蘇晨化工塑料有限公司PETNP-12中國(guó)紡織科學(xué)研究院研究開發(fā)中心PETND20GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETCZ-318江陰興業(yè)塑化有限公司PETG20S余姚市中發(fā)工程塑料有限公司PETG30S余姚市中發(fā)工程塑料有限公司PETFR530美國(guó)杜邦公司PETN10GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETHRB-84常熟市富士萊包裝材料廠PETHB-94常熟市富士萊包裝材料廠PETHB-88常熟市富士萊包裝材料廠PETHB-84常熟市富士萊包裝材料廠PETCB651臺(tái)灣遠(yuǎn)東紡織公司PET2500G45三養(yǎng)社工程塑料事業(yè)部PET2500G30三養(yǎng)社工程塑料事業(yè)部PETC9030日本帝人化成公司PETC3030日本帝人化成公司PETCZ-302江陰興業(yè)塑化有限公司PETCZ-328江陰興業(yè)塑化有限公司PET2550GN30三養(yǎng)社工程塑料事業(yè)部PETNP-22中國(guó)紡織科學(xué)研究院研究開發(fā)中心PETN20GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETND10GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETNP-13中國(guó)紡織科學(xué)研究院研究開發(fā)中心PETCZ-333江陰興業(yè)塑化有限公司PETG30FR余姚市中發(fā)工程塑料有限公司PETND30GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETPETG上海華源股份有限公司常州合成材料分公司PETND40GF北京瀚侖工程塑料有限公司PETVGH25寶利瑪工程塑料有限公司PETBG85中石化儀征化纖股份有限公司PETVG30寶利瑪工程塑料有限公司PETVGH30寶利瑪工程塑料有限公司PETBG80中石化儀征化纖股份有限公司PETWB-6618常州華源蕾迪斯有限公司PETWB-8816常州華源蕾迪斯有限公司PET5136常州安德利聚酯有限公司PET5001常州安德利聚酯有限公司PET5256常州安德利聚酯有限公司PET5568常州安德利聚酯有限公司PET86-T中國(guó)石油遼陽石化公司烯烴廠PETWB-8839AA常州華源蕾迪斯有限公司此表包含中國(guó)大陸市面上所有的PET牌號(hào)，其中只有一部分可用作制作塑料瓶，現(xiàn)以中國(guó)石油遼陽石化公司烯烴廠牌號(hào)為PET80-K的原料為典型代表，列舉相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，說明制作瓶身的材料性能，結(jié)果如表6所示。表680-K原料技術(shù)數(shù)據(jù)性能項(xiàng)目測(cè)試方法數(shù)值數(shù)據(jù)單位特性粘度GB/T17931-19990.806dL/R乙醛含量GB/T17931-19990.3mg/kg色度L值GB/T17931-199996.4-色度b值GB/T17931-19990.1-二甘醇含量Q/SYLYF0167-20041.0%氨基含量Q/SYLYF0160-200424mol/t熔點(diǎn)GB/T17931-1999244℃粉屑含量GB/T17931-199979mg/kg水分GB/T14190-19930.01%灰分GB/T14190-19930.01%結(jié)晶度Q/SYLYF0899-200461.1%原料可直接加工成成品，無需添加新料。因此配方為：PET80-K（中國(guó)石油遼陽石化公司烯烴廠)考慮到光、氧氣等因素會(huì)影響到PET瓶的使用時(shí)間，用作瓶身的PET需要加入吸氧劑（如Amosorb或者AmosorbSo102)和紫外光吸收劑（如UltimateUV390)和高效阻光劑（如Lactra)。為了提高加工性能，增加PET顆粒在擠出機(jī)中的塑形和降低加工溫度減少能耗，原料還應(yīng)加入增塑劑（如DEHP)等添加劑。綜上所述，制作瓶身的PET配方為：原料生產(chǎn)廠家作用配比備注PET80-K中國(guó)石油遼陽石化公司烯烴廠主體原料99.9%AmosorbSo102美國(guó)嘉洛斯塑料著色劑（蘇州)有限公司吸氧劑0.01%UltimateUV390美國(guó)嘉洛斯塑料著色劑（蘇州)有限公司紫外光吸收劑0.005%Lactra美國(guó)嘉洛斯塑料著色劑（蘇州)有限公司高校阻光劑0.005%DEHP增塑劑0.1%3.3加工工藝流程3.3.1PET的加工性能加工特性PET屬極性聚合物，熔融溫度和熔體粘度都較大。PET屬非牛頓流體，粘度對(duì)溫度的敏感性小而對(duì)剪切速率敏感大。PET吸水性大，加工前必須干燥處理；干燥條件為溫度130～150℃，時(shí)間3～4h。PET的加工溫度范圍較窄，一般為270～290℃，接近分解溫度為300℃，加工中要注意溫度不能太高。PET的結(jié)晶速度慢，為促進(jìn)結(jié)晶，常采用高模溫，一般為100～130℃。PET的成型收縮率較大，增強(qiáng)改性后可大大降低，但生產(chǎn)高精度制品是要進(jìn)行后處理。后處理的條件為:溫度130～140℃，時(shí)間為1～2h。3.3.2加工工藝選擇中空制品的吹塑包括三個(gè)主要方法：擠出吹塑,注射吹塑和拉伸吹塑。現(xiàn)介紹比較如下：1)注射吹塑：用注射成型法先將塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模內(nèi)，用壓縮空氣將型坯吹脹，冷卻成型后，從模具內(nèi)取出制品的方法。a直接吹塑成型。成型過程如下頁圖：由注射機(jī)在高壓下將熔融塑料注入型坯模具內(nèi)并在芯模上形成適宜尺寸、形狀和質(zhì)量的管狀有型底坯。噴霧器瓶頸部分與上面的螺紋也在這一時(shí)刻同時(shí)成型。所用心模為一端封閉的管狀物，壓縮空氣可從開口端通入并從管壁上所開的多個(gè)小孔逸出。型坯成型后，注射模立即開啟，通過螺旋機(jī)構(gòu)將留在心模上的熱型坯移入吹塑模內(nèi)，合芯后從通道吹入0.2MPa——0.7MPa的壓縮空氣，型坯立即被吹脹而脫離芯模并緊貼到吹塑模的型腔壁上，并在空氣壓力下進(jìn)行冷卻定型，然后開模取出吹塑制品。直接吹塑成型方法的優(yōu)點(diǎn)：制品壁厚均勻，不需要后加工；注射制得的型坯能全部進(jìn)入吹塑模內(nèi)吹脹，故所得的中空制品無接縫，廢邊廢料較少。缺點(diǎn)：成型需要注塑和吹塑兩套模具，設(shè)備投資較大；注塑所得型坯溫度較高，吹脹物需較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，成型周期較長(zhǎng)；注塑所得型坯的內(nèi)應(yīng)力較大，生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸較大制品時(shí)已出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象，因此生產(chǎn)容器的尺寸和形狀受限。b注坯-吹塑-成模：成型過程如圖所示：在成型過程中型坯被橫向吹脹前受到軸向拉伸，所得制品具有大分子雙軸取向結(jié)構(gòu)。在這一成型過程中，型坯的注射成型與直接注坯吹塑法相同，但所得型坯并不立即移入吹塑模，而是經(jīng)適當(dāng)冷卻后移送到一加熱槽內(nèi)，在槽中加熱到預(yù)定的拉伸溫度，在轉(zhuǎn)送至拉伸吹脹模內(nèi)。在拉伸吹脹模內(nèi)先用拉伸棒將型坯進(jìn)行軸向拉伸，然后再引入壓縮空氣使之橫向脹開并緊貼模壁。吹脹物經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻后，即可脫模得具有雙軸取向結(jié)構(gòu)的吹塑制品。2)擠出吹塑擠出吹塑成型是將熱塑型塑料熔融塑化，并通過擠出機(jī)機(jī)頭擠出型坯；然后將型坯置于吹塑模具內(nèi)，通入壓縮空氣（或其他介質(zhì))，吹脹型坯，冷卻定型后，從模具內(nèi)取出制品的方法。擠出吹塑已成為塑料擠出成型、注射成型之后的第三大成型方法。擠出吹塑成型常用于瓶、桶、壺、罐等容器的成型加工，在食品、日用品、化工原料和醫(yī)藥等行業(yè)應(yīng)用廣泛。目前，擠出吹塑成型技術(shù)也大量用于工業(yè)制件，a單料坯擠出多型腔吹塑成型(如圖)該方案由擠出機(jī)擠出一個(gè)口徑較大的料坯，達(dá)到一定長(zhǎng)度后切斷，移至開設(shè)了多個(gè)型腔的吹塑模具中，合模夾持，再通入壓縮空氣進(jìn)行吹脹、冷卻定型、開模取件。該方案生產(chǎn)率高，擠出模具和吹塑模具都簡(jiǎn)單，但吹塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的飛邊，回收料較多;制件沿整個(gè)分型面輪廓會(huì)產(chǎn)生結(jié)合縫。該方案適用于中小型塑件的生產(chǎn)。（2)多料坯擠出吹塑成型如圖所示：該方案由一臺(tái)擠出機(jī)同時(shí)擠出兩個(gè)或多個(gè)料坯，當(dāng)料坯達(dá)到一定長(zhǎng)度后切斷，分別放人開設(shè)在一副吹塑模具中的多個(gè)型腔中，合模、夾持，將吹塑模具移至擠出機(jī)出料口外，再通人壓縮空氣吹脹，冷卻定型，開模取件后，又將吹塑模具移至擠出機(jī)出料口下方，準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。這種方法生產(chǎn)率較高，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，適用于中小型塑件的生產(chǎn)。3)拉伸吹塑拉伸吹塑成型又稱為雙軸取向拉伸吹塑成型。它是將擠出或注射成型的型坯，經(jīng)冷卻，再加熱，然后用機(jī)械的方法與壓縮空氣，使型坯沿縱向與橫向進(jìn)行吹脹拉伸、冷卻定型的方法。成型工藝的選擇基本原則是在最低的成本下獲取最好的質(zhì)量。以上加工方法中，擠出吹塑應(yīng)用最為廣泛，而三種方法成型的產(chǎn)品質(zhì)量相差不多，加之我們所要制作的噴霧器瓶身并非與其精密、需要極高質(zhì)量的產(chǎn)品，所以，對(duì)質(zhì)量而言，三種成型方法都能滿足。相對(duì)而言，拉伸吹塑需要更高的設(shè)備投入，注射吹塑需要注射和吹塑兩套模具，設(shè)備成本也相對(duì)較高，且注射所得型坯溫度較高，需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。擠出吹塑生產(chǎn)效率較高，設(shè)備成本相對(duì)較低，且工業(yè)運(yùn)用最為普遍，所以，綜合考慮，我們選用擠出吹塑法。3.3.3擠出吹塑機(jī)與其參數(shù)：擠出吹塑機(jī)技術(shù)參數(shù)：

工位數(shù)單工位

螺桿直徑90mm

最大制品容量60L

空循環(huán)產(chǎn)量360pc/hr

適用原料PE、PP、ABS...

螺桿長(zhǎng)徑比24(L/D)

螺桿電機(jī)功率37KW

螺桿加熱區(qū)功率21.4KW

螺桿加熱區(qū)段數(shù)4段

螺桿塑化能力130kg/hr(HDPE)

油泵電機(jī)功率15KW

鎖模力300KN

模板間距450～1050mm

模板尺寸980ⅹ950mm

最大模具尺寸720ⅹ1200mm(WⅹH)

模具厚度460～600mm