對(duì)ＥＶＡ注射成型中成型工藝參數(shù)對(duì)制品性能的影響進(jìn)行研究,結(jié)果表明:對(duì)于密度,模具溫度較為顯著,模壓時(shí)間次之,注射壓力與模壓壓力可忽略不計(jì);對(duì)于拉伸強(qiáng)度,注射壓力較大,模壓壓力與模壓時(shí)間次之,注射壓力較小,但各因素影響程度相差不大;對(duì)于斷裂伸長(zhǎng)率,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小;對(duì)于硬度,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小,可忽略不計(jì)。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(ＥＶＡ)發(fā)泡塑料具有質(zhì)輕、柔軟、彈性好、減震、耐化學(xué)藥品等優(yōu)良性能,廣泛用于鞋材之中.ＥＶＡ塑料發(fā)泡倍率比較復(fù)雜,成型工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)及尺寸等因素對(duì)發(fā)泡倍率均有影響.目前對(duì)ＥＶＡ發(fā)泡材料的研究主要集中在原料配方方面.Ｚ.Ａ.Ｇｈａｚａｌｉ等研究了ＮＲ-ＥＶＡ共混發(fā)泡體系,認(rèn)為通過(guò)輻射交聯(lián)可以獲得穩(wěn)定的發(fā)泡制品,含有ＡＺＯ-Ｋ發(fā)泡劑的共混物在40～60ＫＧｙ的輻射量下獲得的發(fā)泡制品的密度最小.ＬＩＪｉｘｉｎ等以ＨＤＰＥ,ＥＶＡ和ＬＤＰＥ為主基體、特導(dǎo)炭黑(ＨＧ-1Ｐ)和乙炔炭黑(ＡＣＥＴ)為導(dǎo)電填料、偶氮二甲酰胺(ＡＣ)為發(fā)泡劑、過(guò)氧化二異丙苯(ＤＣＰ)為交聯(lián)劑,研究了炭黑填充ＨＤＰＥ發(fā)泡體系電阻率-溫度特性.本文擬對(duì)ＥＶＡ注射成型中成型工藝參數(shù)對(duì)制品性能的影響進(jìn)行研究,以期為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù).
在模壓時(shí)間500ｓ,注射壓力1.2×107Ｐａ,模壓壓力6.86×106Ｐａ條件下,模具溫度對(duì)ＥＶＡ發(fā)泡塑料制品性能的影響見(jiàn)表1.該制品各性能標(biāo)準(zhǔn)值為:密度0.18～0.30ｇ/ｃｍ3,拉伸強(qiáng)度≥0.2ＭＰａ,斷裂伸長(zhǎng)率≥200%,硬度ＨＡ=52～58.由表1可以看出:
1)隨著模具溫度的升高,發(fā)泡制品的密度逐漸降低,最后趨于平穩(wěn).當(dāng)溫度為160℃時(shí),由于交聯(lián)劑、發(fā)泡劑分解不完全,導(dǎo)致交聯(lián)度低,達(dá)不到發(fā)泡所要求的黏彈性,直觀地表現(xiàn)為發(fā)泡制品粘模,脫模困難;溫度為170℃時(shí),由于沒(méi)有達(dá)到發(fā)泡劑與交聯(lián)劑的最佳分解溫度,發(fā)泡劑分解不完全,分解釋放出的氣體有限,制品密度大;溫度達(dá)到220℃時(shí),雖然密度小,但制品表面有缺陷;當(dāng)溫度達(dá)到230℃時(shí),密度最小,但是制品表面嚴(yán)重塌陷、開(kāi)裂,這是因?yàn)闇囟忍?/span>,一方面交聯(lián)劑、發(fā)泡劑分解太快,熔體來(lái)不及松弛,發(fā)泡極不穩(wěn)定;另一方面溫度高使熔體黏度過(guò)低,表面張力小,致使泡孔破裂或并孔.因此在成型加工過(guò)程中,應(yīng)適當(dāng)控制模具溫度,才能得到較好的發(fā)泡制品.比較理想的模具溫度范圍是180～200℃ ,此時(shí),發(fā)泡制品密度小,表面質(zhì)量良好.
2)隨著模具溫度的升高,拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率都呈下降的趨勢(shì).這是因?yàn)殡S著模具溫度的升高,發(fā)泡劑分解釋放出的氣體增加,氣孔占有率增加,致使發(fā)泡制品的實(shí)體量減小,使得拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率有降低的趨勢(shì),最后趨于平穩(wěn).
3)隨著模具溫度的升高,發(fā)泡制品的硬度呈逐漸減小的趨勢(shì),模具溫度較低時(shí),發(fā)泡塑料發(fā)泡劑分解氣體量少,發(fā)泡制品較為密實(shí),硬度大;當(dāng)溫度升高時(shí),發(fā)泡劑分解釋放出的氣體增加,泡孔率增大,硬度小.
在模具溫度200℃ ,模壓時(shí)間500ｓ,模壓壓力6.86×106Ｐａ條件下,注射壓力對(duì)ＥＶＡ發(fā)泡塑料制品性能的影響見(jiàn)表2.
由表2可以看出:
1)隨著注射壓力的升高,發(fā)泡制品的密度變化不大,大多維持在0.22ｇ/ｃｍ3左右.
2)注射壓力較小時(shí),注射時(shí)間長(zhǎng),充模過(guò)程中先分解的氣泡孔徑繼續(xù)增大,同時(shí)發(fā)泡劑又不斷分解釋放出新的氣泡,造成氣泡分布不均,使得拉伸強(qiáng)度較小;隨著注射壓力的升高,注射時(shí)間減小,氣泡分布均勻,當(dāng)注射壓力達(dá)1.2×107Ｐａ后,拉伸強(qiáng)度變化不大.
3)塑料熔體在注射過(guò)程中,與模具型腔接觸的部分會(huì)先分解釋放出氣體,先分解的氣體在注射過(guò)程中氣泡逐漸增大.當(dāng)注射壓力較低時(shí),氣泡在流道處就開(kāi)始形成,由于注射時(shí)間長(zhǎng),在充模的過(guò)程中先分解的氣泡孔徑繼續(xù)增長(zhǎng),同時(shí)發(fā)泡劑的分解又不斷地產(chǎn)生新的小氣泡,造成氣泡大小與分布不均勻;當(dāng)注射壓力較大時(shí),注射時(shí)間短,先分解的氣泡孔徑小,氣孔分布較為均勻,在模具溫度等因素相同的條件下,注射壓力小時(shí)分解釋放出的氣體在模壓過(guò)程中氣泡孔徑大,使得發(fā)泡制品的硬度變小.
在模具溫度200℃ ,注射壓力1.2×107Ｐａ,模壓壓力6.86×106Ｐａ條件下,模壓時(shí)間對(duì)ＥＶＡ發(fā)泡塑料制品性能的影響見(jiàn)表3.
由表3可以看出:
1)隨著模壓時(shí)間的增加,密度逐漸減小,最后趨于穩(wěn)定.模壓時(shí)間為200ｓ時(shí),由于發(fā)泡時(shí)間較短,致使發(fā)泡劑分解不完全,分解出的氣體有限,氣孔率較小,直觀的表現(xiàn)出此時(shí)泡體截面泡孔孔徑粗大,表皮層厚,可以明顯分辨出表皮層與泡孔部分,制品質(zhì)量較差,并且由于孔徑很大導(dǎo)致發(fā)泡制品產(chǎn)生較大的翹曲變形,此時(shí)密度較大,為0.376ｇ/ｃｍ3,超過(guò)了鞋材的最大允許密度;模壓時(shí)間為800ｓ時(shí),發(fā)泡劑分解出較多的氣體,此時(shí)氣孔率較大,密度較小;但當(dāng)模壓時(shí)間達(dá)到500ｓ以后,由于分解出的氣體量趨于極限值,密度變化不是很大,因此取模壓時(shí)間為500～600ｓ為宜.
2)隨著模壓時(shí)間的增加,拉伸強(qiáng)度先升高后降低最后趨于平穩(wěn),斷裂伸長(zhǎng)率則先降低后趨于平穩(wěn).這是由于,模壓時(shí)間200ｓ時(shí),發(fā)泡劑分解釋放氣體少,泡孔直徑大,導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度小;當(dāng)模壓時(shí)間為300ｓ時(shí),分解釋放出的氣體增加,泡孔直徑小,趨于均勻,使得拉伸強(qiáng)度增加,而隨著模壓時(shí)間的繼續(xù)增加,發(fā)泡劑分解釋放出的氣體增多,氣孔占有率增多,拉伸強(qiáng)度減小,當(dāng)模壓時(shí)間到達(dá)一定的程度后,分解釋放出氣體趨于一個(gè)穩(wěn)定值,拉伸強(qiáng)度也就趨于一個(gè)穩(wěn)定值.隨著模壓時(shí)間的增加,發(fā)泡劑分解釋放出的氣體增多,氣孔率增加,發(fā)泡制品實(shí)體減小,斷裂伸長(zhǎng)率減小,當(dāng)時(shí)間達(dá)到一定程度后由于分解釋放出的氣體達(dá)到一個(gè)極限值使其趨于一個(gè)平穩(wěn)值.
3)隨著模壓時(shí)間的增加,發(fā)泡制品的硬度總體呈逐漸減小趨勢(shì).模壓時(shí)間較短,發(fā)泡塑料里發(fā)泡劑分解釋放出的氣體有限,泡孔率小,表皮層厚,硬度大;當(dāng)模壓時(shí)間增加時(shí),發(fā)泡劑分解釋放出的氣體增加,泡孔率增大,表皮層薄,硬度小.
以模具溫度/℃(因素Ａ),模壓時(shí)間/ｓ(因素Ｂ),注射壓力/ｂａｒ(因素Ｃ),模壓壓力/(ｋｇ·ｃｍ-3)(因素Ｄ)為考察因素,對(duì)制品性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表4.密度和拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)直觀分析表見(jiàn)表5和表6.
從表5和表6可以看出,對(duì)于密度,模具溫度較為顯著,模壓時(shí)間次之,注射壓力與模壓壓力可忽略不計(jì);對(duì)于拉伸強(qiáng)度,注射壓力較大,模壓壓力與模壓時(shí)間次之,注射壓力較小,但各因素影響程度相差不大;對(duì)于斷裂伸長(zhǎng)率,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小;對(duì)于硬度,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小,可忽略不計(jì).
實(shí)驗(yàn)研究了模具溫度、模壓時(shí)間和注射壓力等工藝參數(shù)對(duì)ＥＶＡ發(fā)泡塑料注射成型制品材料性能的影響.結(jié)果表明:對(duì)于密度,模具溫度較為顯著,模壓時(shí)間次之,注射壓力與模壓壓力可忽略不計(jì);對(duì)于拉伸強(qiáng)度,注射壓力較大,模壓壓力與模壓時(shí)間次之,注射壓力較小,但各因素影響程度相差不大;對(duì)于斷裂伸長(zhǎng)率,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小;對(duì)于硬度,模具溫度顯著,模壓時(shí)間與注射壓力次之,模壓壓力較小,可忽略不計(jì).
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