1、PDF外文：http:/ 中文 5640 字 出处： Composites Science and Technology 67 (2007) 14151424 PBT 玻璃纤维增强复合材料 水辅 注塑 成型的实验研究 An experimental study of the water-assisted injection molding of glass fiber filled poly-butylene-terephthalate (PBT) composites Shih-Jung Liu , Ming-Jen Lin, Yi-Chuan Wu 摘要
2、 ： 本报告的目的是通过实验研究聚 对苯二甲酸 丁二醇 复合材料水辅 注塑 的成型工艺。 实验 在一个配备了水辅 注塑 统的 80 吨注塑机上进行，包括一个水泵 ， 一个压力检 测器，一个注水装置。实验材料包括 PBT 和 15%玻璃纤维填充 PBT 的混合物以及一个中间有一个肋板的空心盘。实验根据水注入制品的长度的影响测得了各种工艺 参数 以及它们的机械性能。 XRD也被用来分别材料和结构参数。最后 ,作了水辅助和气体辅助注塑件的比较。 实验 发现 熔体压力 ,熔融温度，及短射类型是影响水 注塑 行为的决定性 参数 。材料在模具一面比在水一面展示了较高的 结晶度。气辅成型制品也要比水辅成型制
3、品结晶度高 。另外，制品表面的玻璃纤维大部分取向与流动方向一致，而随着离制品表面距离的增加，越来越多的垂直与流动方向。 关键词 ：水辅 注塑 成型，玻璃纤维增强 PBT，工艺 参数 ，机械性能，结晶， 1前言 依靠重量轻，成型周期 短，消耗低，水辅 注塑 成型技术在塑料制品制造方面已经取得了突破。 在水辅 注塑 成型中，模具行腔被部分注入聚合物熔体，而后向这些聚合物中心注入水。 水辅 注塑 成型的原理如图 1 图 1 水辅 注塑 成型的原理如图 水辅 注塑 成型能够在更短的循环时间内生产出收缩小，翘曲小，表 面质量好的各种薄厚的制品
4、。水辅 注塑 成型工艺也可根据工具及设备的承受压力 在设计，节省材料，减轻重量，减少成本方面取得更大的自由。典型的应用有棒，管材，水路管网建设用的大型复合结构管。另一方面 ，尽管有很多优势，由于 加入了 额外的工艺 参数 ， 模具和工艺控制变的更加严峻和困难 。水也可能腐蚀模具钢，同时一些材料包括热塑性塑料难以成型。成型后水的清除也是对这个新技术的一个挑战。表 1 列出了水辅 注塑 成型技术的优势和局限性。 优势 局限性 1，成型周期短 2，成本低（水更便宜而且可方便地循环利用） 3，制品内部不产生泡沫现象。 1，水腐蚀模
5、具 2，需要较大的 注塑 元件。（容易陷入聚合物熔体） 3，一些材料难以成型（尤其是非晶态热塑性材料） 4，成型后需要清除水 表 1 水辅 注塑 成型有优势超过它更有名的竞争对手，气辅 注塑 成型，因为依靠水在成型过程中更好的冷却能力，水辅 注塑 成型获得了更短的成型周期。它的不可压缩性，低成本以及易循环利用，水成为这一过程的理想媒介。既然水不会溶解和扩散到聚合物熔体中，那么经常在气辅成型工艺出现的气泡现象 也便消除了。另外，水辅 注塑 成型能更好的用小剩余壁厚成型大型制件。表 2 是对水辅和气辅成型工艺的一个比较。 表 2 水辅和气
6、辅成型工艺比较。 水辅 气辅 1 成型周期 短 长 2 介质成本 3 气泡现象 5 残余壁厚 6 表面粗糙度 7 表面光泽 8 指形效应 9 非均匀穿透 10 制品透明度 11 内表面（热塑性半晶） 12 内表面（热固性） 低 无 小 小 高 大 稳定 高 平滑 粗糙 高
7、有 大 高 低 小 不稳定 低 粗糙 平滑 随着 对密度小，强度高，价格便宜，成型周期短的优良性能材料 需求的增加，塑料工程是一个不可忽视的工艺。这些塑料包括热塑性和热固性塑料。一般来说，热塑性塑料以其更高的冲击强度，断裂阻力，疲劳强度而更 有优势。这使得热塑性塑料在工程建设中广泛使用。 PBT 是广泛使用的热塑性工程塑料之一，它有 1， 4 丁烯乙 2 醇和 DMT 聚合而成 。玻纤增强混合材料适用于提高原材料的机械性能。今天，短玻璃纤维增强 PBT 已被广
8、泛应用与电子，通信，汽车领域。所以，对玻璃纤维增强 PBT 的研究更加重要了。 本文是通过实验研究聚 对苯二甲酸 丁二醇 水辅 注塑 的成型工艺 ， 实验在一个配备了水辅 注塑 统的 80 吨注塑机上进行，包括一个水泵一个压力检 测器，一个注水装置。实验材料包括 PBT 和 15%玻璃纤维填充 PBT 的混合物以及一个中间有一个肋板的空心盘。实验根 据水注入制品的长度的影响测得了各种工艺 参数 以及它们的机械性能。 XRD 也被用来分别材料和 结构参数 。 最后 ,作了水辅助和气体辅助注塑件 的比较 。 2 实验步骤 2.1 材料 实验材料包括 PBT（牌号
9、 1111FB，南亚塑料，台湾） 和 15%玻璃纤维填充PBT 的混合物 （牌号 1210G3，南亚塑料，台湾）。表 3 列出了此混合材料的特征。 表 3 纤维增强 PBT 复合材料特征 性质 ASTM PBT 15%G.F.PBT 屈服应力 (kg/cm2) 弯曲应力 (kg/cm2) 硬度 热变形温度 （） MFI 冲击强度 熔点 （） D-638 D-570 D-785 D-648 D-1238 D-256 DSC 600 900 119 60 40 5 224 1000 1500 120 200 25 5 224 2.2 水辅 注塑 元件 一个实验室注水元件， 包括一个水泵 ， 一个压力检 测器，一个注水阀 ，一个配备了温度调节装置的水箱，以及一个控制电路。 这个孔板型注水阀每边有两个孔，用来成型制件。实验过程中，注水阀的控制电路收到由注塑机产生的信号实
