由於塑膠具有重量輕、韌性好、成型易。成本低等優點，因此在現代業和日用產品中，越來越多用塑膠代替玻璃，特別應用於光學儀器和包裝工業方面，發展 尤為迅速。但是由於要求其透明性要好， 耐磨性要高，抗衝擊韌性要好，因此對塑膠的成份，注塑整個過程的工藝，裝置。模具等，都要做出大量工作，以保證這些 用於代替玻璃的塑膠（以下簡稱透明塑膠），表面質量良好，從而達到使用的要求。

目前市場上一般使用的透明塑膠有聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱亞加力或有機玻璃，代號PMMA）、聚碳酸酯（代號PC）。聚對苯二甲酸乙二醇脂（代號PET）、透明尼龍。AS（丙烯睛-苯乙烯共聚物）、聚碸（代號PSF）等， 其中我們接觸得最多的是PMMA。PC 和PET三種塑膠，由於篇幅有限，下面就以這三種塑膠為例，討論透明塑膠的特性和注塑工藝。

一、透明塑膠的效能

透明塑膠首先必須有高透明度， 其次要有一定的強度和耐磨性，能抗 衝擊，耐熱件要好，耐化學性要優，吸水率要小，只有這樣才能在使用中，能滿足透明度的要求而長久不變。PC是較理想的選擇， 但主於其原料價貴和注塑工藝較難，所以 仍以選用PMMA為主，（對一般要求的製品），而PPT由於要經過拉伸才能得到好的機械效能，所以多在包裝、容器中使用。

二、透明塑膠注塑過程中應注意的共同問題

透明塑膠由於透光率要高，必然要求塑膠製品表面質量要求嚴格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個注塑過程對 原料、裝置。模具、甚至產品的設計，都要十分注意和提出嚴格甚至特殊的要求。

其次由於透明塑膠多為熔點高、流動性差，因此為保證產品的表面質量，往往要在機筒溫度、注射壓力、注射速度等工藝引數作細微調整，使注塑料時既能充滿模，又不會產生內應力而引起產品變形和開裂。

對裝置和模具要求、注塑工藝和產品的原料處理幾方面，談談應注意的事項：

乾燥

原料的準備與乾燥 由於在塑膠中含有任何一點雜質，都可能影響產品的透明度，因此和儲存、運輸。

加料過程中，必須注意密封，保證原料乾淨。特別是原料中含有水分，加熱後會引起原料變質，所以一定要乾燥，並在注塑時，加料必須使用乾燥料斗。還要注意一點的是乾燥過程中，輸入的空氣最好應經過濾、除溼，以便保證不會汙染原料。

機筒、螺桿及其附件的清潔

為防止原料汙染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質，特別熱穩定性差的樹脂存在，因此在使用前、停機後都應用螺桿清洗劑清洗乾淨各件，使其不得粘有雜質，當沒有螺桿清洗劑時,可用PE、PS等樹脂清洗螺桿。

當臨時停機時，為防止原料在高溫下停留時間長，引起解降，應將乾燥機和機筒溫度降低，如 PC、PMMA等機筒溫度都要降至160℃以下。(料斗溫度對於PC應降至100℃以下)

在模具設計上應注意的問題（包括產品的設計）

為了防止出現迴流動不暢，或冷卻不均 造成塑膠成型不良，產生表面缺陷和變質；

一般在模具設計時，應注意以下幾點：

壁厚應儘量均勻一致，脫模斜度要 足夠大；

過渡部分應逐步。圓滑過渡，防止有尖角。銳邊產生，特別是PC產品一定不要有缺口；

澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應根據收縮冷凝過程設定澆口位置，必要時應加冷料井；

模具表面應光潔，粗糙度低（最好低於0.8）；

排氣孔。槽必須足夠，以及時排出空氣和熔體中的氣 體；

除 PET外， 壁厚不要 太薄，一般不得小於lmm。

注塑工藝方面應注意的問題(包括注塑機的要求)

為了減少內應力和表面質量缺陷，在注塑工藝方面應注意以下幾方面的問題：

應選用專用螺桿、帶單獨溫控射咀的注塑機;

注射溫度在塑膠樹脂不分解的前提下，宜用較高注射溫度;

注射壓力:一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會產生內應力造成脫模因難和變形;

注射速度:在滿足充模的情況下，一般宜低，最好能採用慢-快-慢多級注射;

保壓時間和成型週期:在滿足產品充模，不產生凹陷、氣泡的情況下;宜儘量短，以儘量減少熔料在機筒停留時間;

螺桿轉速和背壓:在滿足塑化質量的前提下，應儘量低，防止產生解降的可能;

模具溫度:製品的冷卻好壞，對質量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。

其他方面的問題

由於為要防上表面質量惡化，一般注塑 時儘量少用脫模劑;當用回用料時不得大於20％。

對於除PET外，製品都應進行後處理， 以消除內應力，PMMA應在70－80℃熱風迴圈乾燥4小時; PC應在清潔空氣、甘油。 液體石蠟等加熱 110－135℃，時間按產品而定，最高需要10多小時。而PET必須經過雙向拉伸的工序，才能得到良好機械效能。

三、透明塑膠的注塑成型工藝

透明塑膠的工藝特性

除了以上的共同問題，透明塑膠亦各有一些工藝特性，現分述如下：

1、PMMA 的工藝特性

PMMA粘度大，流動性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大於注射壓力， 但注射壓力提高，有利於改善產品的收縮率。

注射溫度範圍較寬，熔融溫度為160℃，而分解溫度達270℃，因此料溫調節範圍寬，工藝性較好。故改善流動性，可從注射溫度著手。衝擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆 裂，故應提高模溫，改善冷凝過程，去克服這些缺陷。

2、PC的工藝特性

PC粘度大，熔料溫度高，流動性差，因此必須以較高溫度注塑（270－320℃之間），相對來說料溫調節範圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對流動性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應為了防止內應力產生，保壓時間要儘量短。

收縮率大，尺寸穩定，但產品內應力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動性，並且從提高模具溫度，改善模具結構和後處理去減少開裂的可能。當注射速度低時，澆口處易生波紋等缺陷，放射嘴溫度要單獨控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。

3、PET的工藝特性

PET成型溫度高，且料溫調節範圍窄（260—300℃），但熔化後，流動性好，故工藝性差，且往往在射嘴中要加防延流裝置。機械強度及效能注射後不高，必須透過拉伸工序和改性才能改善效能。

模具溫度準確控制，是防止翹曲。變形的重要因素，因此建議採用熱流道模具。模具溫度要高，否則會引起表面光澤差和脫模的困難。

四、透明塑膠件的缺陷和解決辦法

其缺陷大概有以下幾項：

銀紋

由充模和冷凝過程中，內應力各向異性影響，垂直方向產生的應力，使樹脂發生流動上取向，而和非流動取向產生折光率不同而生閃光絲紋，當其擴充套件後，可能使產品出現裂紋。 除了在注塑工藝和模具上注意外，最好產品作退火處理。如PC料可加熱到 160℃以上保持 3－5分鐘，再自然 冷卻即可。

氣泡

主於樹脂內的水氣和其他氣體排不出去，(在模具冷凝 過程中)或因充模不足，冷凝表面又過快冷凝而形成真空泡。

表面光澤差

主於模具粗糙度大，另一方面冷凝過早，使樹脂不能影印模具表面的狀態，所有這些都使其表面產生微小凹凸不平，而使產品失去光澤。

震紋

是指從直澆口為中心形成的密集波紋，其原因，因熔體粘度過大，前端料已在型腔冷凝，後來料又衝破此冷凝面，而使表面出現震紋。

泛白霧暈

主要由於在空氣中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而引起的。

白煙黑點

主要由於塑膠在機筒內，因區域性過熱而使機筒樹脂產生分解或變質而形成的。

用碳酸鈣

　　碳酸鈣作為無機填料應用於塑膠填充已有多年的歷史。過去碳酸鈣一般作為填料以降低成本為主要目的被廣泛使用，並收到較好效果。近年來，隨著生產上廣泛的使用和大量的研究發現，填充大量的碳酸鈣也可做到不明顯降低製品的效能，甚至某些方面還會大幅度提高，如機械效能、熱效能等。

碳酸鈣的概述：

　　應用於塑膠中填料的碳酸鈣有重質（簡稱重鈣）和輕質（簡稱輕鈣）兩種。由於製備方法不同，輕鈣堆積體積大，顯得輕，實際上二者密度相差很少。

　　（1）輕質碳酸鈣。 通常所說的輕質碳酸鈣是指普通的符合國標GB4794-84標準的產品，輕鈣密度為2.4~2.7g/cm3,其長徑為5~12μm,短徑為1~3μm,平均粒徑為2~3μm。工業上輕鈣生產方法佔主導地位的是碳化法，即：CaCO3石灰石 -△- CaO生灰石 -H2O- Ca（OH）2熟石灰 -CO2- CaCO3輕鈣

　　（2）重質碳酸鈣。 可由天然碳酸鈣礦物質如方解石、大理石、白堊磨碎分級而成。現在塑膠中使用的重質碳酸鈣多用方解石作為原料。方解石的物理效能：密度2.60~2.75g/cm3,硬度（莫氏）3,溶解度（18℃）0.0013g/100g水，分解溫度900℃。重質碳酸鈣過去稱之為單飛粉（200目）、雙飛粉（320目）、四飛粉（400目）以及方解石粉。目前尚無適用於塑膠填充用的重鈣國家標準或行業標準，但企業各自有產品企業標準或控制指標。 中國具有豐富的碳酸鈣資源，幾乎分佈於全國各地，其中四川、廣西儲存量最大。據統計，目前中國生產碳酸鈣的企業有500多家，為了適應塑膠、造紙和塗料等行業對碳酸鈣市場需求，近幾年還引進或自行開發了不少新裝置、新生產線，生產微細、超微細和奈米級碳酸鈣。中國目前年產3000t以上的奈米碳酸鈣生產線已達16條。 在實際使用過程中，一般不直接把碳酸鈣新增到塑膠中。為使碳酸鈣能均勻分散在塑膠中，起到最佳化效能的作用，先必須對碳酸鈣進行表面活化處理。根據最終塑膠製品的成型工藝和使用效能要求，選取一定粒徑的碳酸鈣，用偶聯劑、分散劑、潤滑劑等助劑先活化處理，再加入一定量的載體樹脂混合均勻後，用雙螺桿擠出機擠出造粒，即得碳酸鈣膜母粒。一般情況下，母粒中碳酸鈣含量為80wt%,各種助劑總含量為5wt%左右，載體樹脂為15wt%。

碳酸鈣的新增可大大降低塑膠成本 碳酸鈣儲量極其豐富，製備非常簡單，所以價格非常便宜。如現在塑膠填料中最多使用的幾種粒徑的碳酸鈣（特白重質碳酸鈣白度95含鈣99）價格：（325~400目120元）-（600目280元）-（800目320元）-（1250目650元）/t,工廠交貨。經過表面活化處理以後，價格也在2000元/t左右。而塑膠粒子（聚乙烯）相對來說，價格昂貴。以管材專用料來說，國內、國外的聚乙烯（加碳黑）的價格都在9000元/t以上。兩者之間價格相差很大，碳酸鈣在塑膠中新增的越多，成本就降得越低。當然碳酸鈣不能無限度的新增，考慮到塑膠製成品的韌性，碳酸鈣的填充用量一般控制在50wt%以內（碳酸鈣填料生產廠家提供的資料）。對於塑膠和鋼塑複合管的生產，塑膠都是其主要的原料，大大地降低塑膠成本無疑是極大地降低了生產成本，有益於利潤的提高。

碳酸鈣的改性作用：

　　重質碳酸鈣可增加塑膠產品體積，降低成本，提高硬度和剛度，減小塑膠製品的收縮率，提高尺寸穩定性；改進塑膠的加工效能、提高其耐熱性、改進塑膠的散光性、抗擦傷性、平滑度；同時對缺口抗衝擊強度的增韌效果及混煉過程中的粘流性等方面都具有明顯的效果。

　　1 力學效能 填充碳酸鈣後，由於碳酸鈣的硬度大，會提高塑膠製品的硬度和剛度，力學效能增強。製品的抗拉強度和抗彎強度得到改進，並使塑膠製品的彈性模量顯著提高，與玻璃鋼相比它的抗拉強度、抗彎強度和抗彎模量與玻璃鋼大致相同，熱變形溫度一般比玻璃鋼高，唯一不如玻璃鋼的是它的缺口衝擊強度較低，但這一缺點可透過新增少量短玻璃纖維而被克服。對於管材，填充碳酸鈣可提高它的幾項指標，如拉伸強度、鋼球壓痕強度、缺口抗衝擊強度、粘流性、耐熱性等；但同時會降低它的幾項韌性指標，如斷裂延伸率、快速開裂、簡支梁衝擊強度等。

　　2 熱效能 加入填充料後，由於碳酸鈣的熱穩定性好，可使製品的熱膨脹係數、收縮率在各方面相同下降，而不象玻璃纖維增強熱塑性那樣，在不同方面有不同的收縮率，加入填充料後可使製品的翹度、彎曲度變小，這是與纖維填充料相比最大的特點，製品的熱變形溫度隨著填充料的增加而增高。

　　3 輻射性 填充料對射線有一定的吸收能力，一般可吸收30%~80%入射紫外線，防止塑膠製品的老化。

　　4 超細碳酸鈣的特殊改性作用 碳酸鈣的粒度也可以做成多種，透過把0.1~1μm粒徑的碳酸鈣稱之微細，而把0.1~0.02μm範圍內的稱之為超細，把粒徑≤0.02μm的稱之為超微細。塑膠中填充超細級或更細的碳酸鈣，在改變製品效能方面有特殊效果。 剛性和韌性是塑膠制