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塑料燃烧测试方法及意义

一、常见塑料材料:
(1)PMMA(亚加力)
a.  收缩率0.4%~0.7%,遇火易燃烧,火焰接近无烟,火熄后会冒烟,火焰蓝而带黄,发出香甜水果味,有少许烟雾,火种移开后仍会燃烧,停机不需要用其它料进行清洗。
b.  室温24小时后,吸水0.3%,如有必要可焗75℃/2~4小时。用原料啤塑烘干2小时,当加入水口料或天气潮湿2~5月份焗3小时。 
c.  模温应为60℃,射咀≥5mm,熔胶温度210℃~270℃,如温度260℃时,料停留时间不能超过8分钟。 
d.  温度设定:后:150~210℃、中间:170~230℃、中:180~250℃、前:180~275℃、 咀:180~275℃、模:60~90℃。 
e.  可用慢速射胶(避免产生高度内应力,宜采用多级注塑或渐进的速度,产品厚宜慢速)。 
f.  螺丝转速配合周期:背压越低越好。
 
(2)ABS(常称超不碎胶) 
a.  收缩率0.4%~0.8%,加20%GF玻纤,后为0.2%~0.4%。
b.  底色为象牙色或白色,热熔黏度随温度上升而稳步下降,熔点为175℃。
c.  燃烧时会产生黄色带黑烟的火焰,发出类似橡胶的浓烈碱味,一般级别易燃,不能自动熄灭。
d.  室温24小时内吸水0.2~0.35%,如有必要可焗80℃/2~4小时。用原料啤塑烘干2小时,当加入水口料或天气潮湿2~5月份焗4小时。(注:须严格遵守货物先进先出的管理制度。)
e.  模温最好60℃,热流道模具不适用于防火级ABS。
f.  尽可能使用慢速回胶,低温机筒为低背压。
g.  抗冲击级:需要220~260℃,以250℃为佳。
电镀级:需要250~275℃,以275℃为佳。
抗热级:需要240~280℃,以265~270℃为佳。
防火级:需要200~240℃,以220~225℃为佳。
透明级:需要230~260℃,以245℃为佳。
含玻纤级:需要230~270℃,模温则60~95℃。 
h.  在265℃下,机筒停留不能超过5~6分钟,280℃时不能超过2~3分钟。 
i.  ABS料在机筒停留时间过长,炮筒过热会使ABS制品顶出时无问题,但可能会在保存期内产生褐色或茶公条纹,停留时间差异或周期不定会造成制品在贮存期内发生变色。 
j.  射速:防火级用慢速(免分解),抗热级用快速(降低内应力),要生产出最佳产品,即有高度光泽,要采用高速多级的注塑速度,料要干爽,熔胶及模具温度要高。 
k.  螺丝转速:最好慢速(配合周期)低背压。 
l.  ABS料在40~100℃下性质仍可保持不变,热变形温度100℃。
 
(3)POM:常称赛钢
a.  物料性质:即使在50℃下,其抗冲击力仍保持良好,POM-H有最大冲缩强度,翘曲强度,抗疲劳及坚硬度,POM-K有较佳的遇热稳定性,抗碱、抗热水性,以上两者属晶体,吸水率低。收缩率为2%
b.  POM为高度晶体(约80℃)的物料,收缩程度颇高,48小时内会出现塑后收缩0.1%高模温会增加实际的缩件收缩,但会减少塑后收缩(精密制品要用高模温才可生产出稳定的产品)。
c.  POM燃烧呈淡蓝色,滴下胶液,残余物料和烟雾不多,熄火后发出强烈的甲醛气味,POM-H的熔点为175℃,POM-K为164℃。
d.  POM焗料85℃/2~3小时。POM-H/POM-K可用215℃(190~230℃),决不能超过240℃。用原料啤塑烘干2小时,当加入水口料或天气潮湿2~5月份时焗料3小时。
e.  如设备优良(没有熔胶阻塞点),POM-H可在215℃下停留35分钟,POM-K可在205℃下停留20分钟,不会出现分解。要小心清理,把废料投入冷水中,在模塑温度下,熔胶不能在机筒内停留超过20分钟,POM-K可在240℃下停留7分钟或210℃下停留20分钟。
f.  温度设定:后:165~210℃、中间:162~200℃、中:170~210℃、 前:180~215燃烧、咀: 170~215℃、模:40~120℃。 
g.  射速:(填模速度)中及快,太慢会导致剥落,太快又会损坏浇口。
h.  螺丝转速配合周期:背压越低越好,洗机最好用聚烯烃(POLYDEFIN)清理,不能与PVC或防火级共享机筒,就算用也必须彻底清洗干净,否则会发生爆炸。
 
(4)PC(常称防弹胶) 
a.  PC属于聚酯类,碳酸酪组合是由芳香族组合连结而成,燃烧较慢(防火级为V1,甚至是V0)。 
b.  收缩性:有0.006~0.008in(0.6%~0.8%), 含30%玻纤PC有0.003~0.005in, PC/PBT调配物有0.008~0.01in。 
c.  不能长期接触60℃以上的热水,PC燃烧时会发出热解气体,塑料烧焦起泡,但不着火,离火源即熄灭,发出稀有薄的苯酚气味,火焰呈黄色,发光淡乌黑色,温度达140℃开始软化,220℃熔化,可吸红外线光谱。 
d.  焗料:120℃/2~4小时,PC/PBT调配物烘110℃,PC/ABS调配物焗110℃/1小时,模温为40~90℃,熔胶温度为250℃。用原料啤塑烘干2小时,当加入水口料或天气潮湿2~5月份时焗料4小时。 
e.  应定期拆开射胶机检查其熔胶情况,因为气泡末边会显示在制品表面,可能生产出低质产品(外观仍然很美)。PC/ABS调配物熔胶温度不能超过280℃,PC/PBT也一样,GFPC则介于305~330℃之间。 
f.  温度设定:
 
未增强级:
后:275~300℃、中:280~310℃、中:285~325℃、
前:285~315℃、咀:280~310℃、模:80~120℃。 
 
增强级:
后:300~315℃、中:305~320℃、中:310~345℃、 
前:315~330℃、咀:320~330℃、模:70~130℃。 
g.  机筒停留时间:320℃时会降质,产生二氧化碳,变黄色,机械性质减低,加工温度范围应避免过长,停留时间PC/PBT应少于7分钟。 
h.  射胶速度越快越好,回胶速度要慢,低背压(10BAR)有助于防止气化导致降质。 
i.  停机时不能用LDPE、POM、ABS、PA洗机,这些料会污染PC,使其降质,应用HDPE、PS、PMMA清理。 
j.  勿用火炬清理注塑机金属件,可用400℃烘热,再用钢丝具清理。
 
二、塑料阻燃测试等级标准主要有三个:
(1)  GB/T2408-2008 《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》
(2)  GB/T2406.2-2009 《塑料 用氧指数法测定燃烧行为》
(3)  美标UL94阻燃等级(UL94阻燃等级是很重要一个标准,已被全球广泛采用。)
其它还有GB/T8924-2005《纤维增强塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》、ASTM D2863、GB/T 5169.16、GB/T 5169.17、GB 4943.1等等。
其中94-V是UL94里面的垂直燃烧试验分级标准,主要分为V0、V1、V2三个级别(GB2408-2008里面垂直试验也是V0、V1、V2三个级别),UL94还有5VA和5VB两个级别,也是塑料阻燃等级中的最高级别。
不同的级别要求的技术指标也不一样。
 
三、塑料燃烧性能测试的意义:
燃烧性能是指材料燃烧或遇火时所发生的一些物理和化学变化,这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量。
(1)  随着塑料产业的迅猛发展,塑料制品的种类之多、涉及领域之广,塑料制品已经成为我们的日常生活的必需品,因而为保障安全,更有利的推进塑料产品的生产和使用,燃烧性能测试是必要的一项工作;
(2)  塑料材料具有易燃性,并且在燃烧的过程中会产生烟雾和对人体有害的气体烟尘,十分危险,对人的生命和财产安全具有威胁;
(3)  对塑料材料进行燃烧性能测试可以帮助、指导我们对材料进行阻燃研究,规范塑料制品的生产制造。

 

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