一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺 |
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申请号 | CN201710723821.1 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107415189A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
申请人 | 泉州市万家宝儿童用品股份有限公司; | 发明人 | 林建筑; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种儿童餐椅配件的 注塑成型 工艺 ,包括如下步骤:将粒度范围为2-3mm的原料放入料斗中 真空 加热,真空度为0.045-0.055MPa;将注塑系统中的螺筒加热到185-235℃,并将注塑系统中的热流道加热到185-235℃,将 注塑模具 中的定模加热到180-230℃,动模加热到175-225℃;将原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒 温度 为180-230℃下加热至熔融状态;将熔融状态的原料经 过热 流道注射到模具中成型50-70s,定模和动模的温度均为180-230℃;将成型的塑料板在 冷却 水 槽中冷却40-60s。本发明具有成本低廉、性能优良以及抑菌效果良好的优点。 | ||||||
权利要求 | 1.一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,其特征在于,包括如下步骤: |
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说明书全文 | 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺技术领域[0001] 本发明涉及注塑工艺技术领域,具体涉及一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺。 背景技术[0002] 注塑是一种工业产品生产造型的方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备,注射成型是通过注塑机和模具来实现的。 [0003] 注射模塑机(注塑机)有两个基本部件:用于熔融和把塑料送入模具的注射装置与合模装置。合模装置的作用在于:1.使模具在承受住注射压力情况下闭合;2.将制品取出注射装置在塑料注入模具之前将其熔融,然后控制压力和速度将熔体注入模具。目前采用的注射装置有两种设计:螺杆式预塑化器或双级装置,以及往复式螺杆。螺杆式预塑化器利用预塑化螺杆(第一级)再将熔融塑料注入注料杆(第二级)。 [0004] 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料,是丙烯腈(ACRYLONITRILE)、1,3-丁二烯(BUTADIENE)、苯乙烯(STYRENE)三种单体的接枝共聚物,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑胶原料树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。它的分子式可以写为(C8H8·C4H6·C3H3N)x,但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物,其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,乳液法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物最常见的比例是A:B:S=22:17:61,而本体法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中B的比例往往较低,约为13%。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料的成型温度为180-250℃,但是最好不要超过240℃,此时树脂会有分解。随着三种成分比例的调整,树脂的物理性能会有一定的变化:1,3-丁二烯为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;丙烯腈为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质;苯乙烯为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。 [0005] 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和尼龙混合制备新的塑料产品时,制备得到的塑料成品常常出现原料氧化变色、水分难以去除以及注射成型的塑料板均匀度差的问题。尤其在儿童使用的餐椅配件中常常用到塑料板,且儿童的自身抵御系统远差于常人,儿童使用的物品对柔软度以及安全性能的要求更高。在现有的儿童餐椅配件中存在变色、均匀度差以及安全性能低等问题。 发明内容[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,解决了变色以及安全性能低的问题。 [0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的: [0008] 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,包括如下步骤: [0010] S2注塑机预处理:将注塑系统中的螺筒加热到185-235℃,并将注塑系统中的热流道加热到185-235℃,将注塑模具中的定模加热到180-230℃,动模加热到175-225℃; [0011] S3塑化工序:将S1步骤中原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒温度为180-230℃下加热至熔融状态; [0012] S4成型工序:将熔融状态的原料经过热流道注射到S2步骤中的模具中成型50-70s,定模和动模的温度均为180-230℃; [0013] S5冷却定型:将S4步骤中成型的塑料板在冷却水槽中冷却40-60s。 [0014] 将原料粉碎为2-3mm的颗粒状,由于塑料容易受潮,所以原料使用前均会进行预干燥处理,在干燥处理中选用真空加热,将原料放入旋转筒中加热去除水分,每一次的干燥体积为干燥筒的3/4,容量太大会导致干燥器内物料难以旋转,受热不均。注塑机预处理过程中螺筒、热流道以及动模定模的温度均高于使用时的温度,提前预热使得后续原料加热熔融时时间减短,也避免长时间加热使得原料被氧化变色变形。 [0015] 进一步地,所述原料由如下组成: [0016] [0017] 尼龙的不足之处在于:由于热膨胀和吸水性所至的尺寸精度不够,耐酸性差,硬度和弹性模量不够。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,其抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。热塑性橡胶具有普通硫化胶的类似物性,但不需硫化,可与热塑性树脂一样,用普通塑料加工方法成型,制品可回收再加工而不失其基本性能。抑菌剂就是能抑制细菌生长的物质,抑菌剂可能无法杀死细菌,但它可以抑制细菌的生长,阻止细菌滋生过多、危害健康。抗氧化剂是阻止氧气不良影响的物质。它是一类能帮助捕获并中和自由基,从而祛除自由基对人体损害的一类物质。抗紫外线剂可分为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂,紫外线吸收剂大多是有机化合物,紫外线屏蔽剂大多为无机化合物。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06g/cm3,它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂电镀可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物制品。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂可与多种树脂配混成共混物。 [0018] 将热塑性橡胶、尼龙和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物结合得到塑料克服了耐酸碱性差、强度和弹性模量不够的问题,按上述比例制备得到的塑料耐酸碱性好、柔软性好且弹性模量高。在这三种原料的基础上添加一部分玻璃纤维使得整体强度大为增加且具有柔软性。加入抗氧化剂和抗紫外线剂都具有很好的防止塑料老化变形的效果。加入抑菌剂具有良好的抑菌效果。 [0019] 进一步地,所述原料由如下组成: [0020] [0021] 上述重量份为优选重量份,将热塑性橡胶、尼龙和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物结合得到塑料克服了耐酸碱性差、强度和弹性模量不够的问题,按上述比例制备得到的塑料耐酸碱性好、柔软性好且弹性模量高。在这三种原料的基础上添加一部分玻璃纤维使得整体强度大为增加且具有柔软性。加入抗氧化剂和抗紫外线剂都具有很好的防止塑料老化变形的效果。加入抑菌剂具有良好的抑菌效果。 [0022] 进一步地,所述抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐,所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、枸橼酸、类胡萝卜素和/或抗坏血酸中的一种或多种,所述抗紫外线剂为六甲基磷酰三胺。抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐时,添加到高分子原料中抑菌效果最好。抗氧化剂的选择较多,可以为抗坏血酸棕榈酸酯、枸橼酸、类胡萝卜素和/或抗坏血酸中的一种或多种,抗氧化剂可以吸收高分子材料中的游离的自由基,延缓材料的老化速度。在紫外线的作用下容易产生自由基,加速材料老化,加入抗紫外线剂很好的改善老化。 [0023] 进一步地,所述热流道为5条管路,加热温度分别为: [0024] 第1条管路:225-230℃; [0025] 第2条管路:215-225℃; [0026] 第3条管路:200-215℃; [0027] 第4条管路:190-205℃; [0028] 第5条管路:180-195℃。 [0029] 5条管路的温度区域并不相同,使得塑化的原料具有更强的塑性,熔融状态均匀度更高。 [0030] 进一步地,所述S1步骤中真空加热为两级烘料: [0031] 第一次烘料:烘料温度为75-80℃,烘料时间为1.5-2h; [0032] 第二次烘料:烘料温度为80-85℃,烘料时间为0.8-1.2h。 [0033] 由于高分子易吸潮,在实际生产过程发现尼龙料受潮后,会影响后续注塑工序。所以高分子原料使用前进行预干燥,选用抽真空、旋转桶加热去除水分,每次干燥量不得超过干燥器容积3/4。如容量太大,干燥器内物料难以旋转,造成受热不均,时间短水分难以除净时间长会使部分物料氧化变色,无法满足注塑的要求。采用两级烘料的方式不仅仅可以使高分子材料得到充分干燥且不被氧化,在第一次烘料过程中烘料温度为75-80℃,这个温度范围内尼龙、热塑性橡胶和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物并不会氧化变形变色,温度较低可以较长时间烘料,可以充分除去潮气,也可以防止高分子材料氧化变形变色。第二次烘料的温度略高于第一次烘料,烘料时间短,较快除去水分。 [0034] 进一步地,所述S2步骤中注塑系统预热为:将注塑系统的螺筒加热至185-235℃,并将注塑系统中的热流道加热至185-235℃,将注塑模具中的定模加热至180-230℃,动模加热至175-225℃,待各区段温度达到规定值后要再保持5-10min。提前将注塑系统预热升温并稳定,避免注塑加热熔融过程时间过长,避免工艺前期出现老化、变色的残次品。 [0035] 进一步地,所述S3步骤中螺筒温度优选为210℃,所述S4步骤中定模和动模的温度均优选为210℃。七种原料混合之后熔融温度与单种物料的熔融温度不同,经过多次试验得到熔融过程的温度应控制在180-230℃,最佳的温度为210℃,此时注塑得到的塑料板性能最优。 [0036] 进一步地,所述S4步骤中注射分为4个阶段: [0037] 第一阶段:注射压力85-90MPa,注射时间为15-20s; [0038] 第二阶段:注射压力90-95MPa,注射时间为15-20s; [0039] 第三阶段:注射压力88-92MPa,注射时间为10-16s; [0040] 第四阶段:注射压力85-88MPa,注射时间为9-15s。 [0041] 压力太高时,原料的流动性提高,易产生溢料、溢边,塑料在高压下强迫冷凝,易产生应力,塑料易粘模具,脱模困难,塑件易变形,但不易产生气泡;注射压力过低也不行,降低塑料的流动性,成型不足,产生熔接痕迹,不利于气体溢出,易产生气泡,耗费工时长。经过不断地试验,注射压力分为四个阶段,注塑成型的塑料板整体性能好,制备得到的塑料板成型好,无气泡且工时短。 [0042] 进一步地,所述S5步骤中冷却水槽为双节水槽,S4步骤中成型的塑料板先进入的水槽水温为35-42℃,后进入的水槽温度为30-38℃。将冷却水槽分为两节,使塑料板的冷却温度逐渐降低,对塑料板的应力等性能影响较小。 [0043] 本发明的有益效果是: [0044] 1.将热塑性橡胶、尼龙和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物结合得到塑料克服了耐酸碱性差、强度和弹性模量不够的问题,按上述比例制备得到的塑料耐酸碱性好、柔软性好且弹性模量高; [0045] 2.在这三种原料的基础上添加一部分玻璃纤维使得整体强度大为增加且具有柔软性,加入抗氧化剂和抗紫外线剂都具有很好的防止塑料老化变形的效果,抗氧化剂的选择较多,可以为抗坏血酸棕榈酸酯、枸橼酸、类胡萝卜素和/或抗坏血酸中的一种或多种,抗氧化剂可以吸收高分子材料中的游离的自由基,延缓材料的老化速度,加入抗紫外线剂很好的改善在紫外线的作用下产生自由基加速材料老化的问题; [0046] 3.加入抑菌剂具有良好的抑菌效果,抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐时,添加到高分子原料中抑菌效果最好; [0047] 4.采用两级烘料的方式不仅仅可以使高分子材料得到充分干燥且不被氧化,在第一次烘料过程中烘料温度为75-80℃,这个温度范围内尼龙、热塑性橡胶和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物并不会氧化变形变色,温度较低可以较长时间烘料,可以充分除去潮气,也可以防止高分子材料氧化变形变色;第二次烘料的温度略高于第一次烘料,烘料时间短,较快除去水分; [0048] 5.将冷却水槽分为两节,使塑料板的冷却温度逐渐降低,对塑料板的应力等性能影响较小;注射压力分为四个阶段制备得到的塑料板成型好,无气泡且成型周期短; 具体实施方式[0049] 下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。 [0050] 实施例1 [0051] 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,包括如下步骤: [0052] S1原料预处理:将粒度范围为2-3mm的原料放入料斗中真空加热,真空度为0.045MPa; [0053] S2注塑机预处理:将注塑系统中的螺筒加热到235℃,并将注塑系统中的热流道加热到235℃,将注塑模具中的定模加热到230℃,动模加热到225℃; [0054] S3塑化工序:将S1步骤中原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒温度为180℃下加热至熔融状态; [0055] S4成型工序:将熔融状态的原料经过热流道注射到S2步骤中的模具中成型70s,定模和动模的温度均为180℃; [0056] S5冷却定型:将S4步骤中成型的塑料板在冷却水槽中冷却60s。 [0057] 具体地,所述原料由如下组成: [0058] [0059] 具体地,所述抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐,所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯,所述抗紫外线剂为六甲基磷酰三胺。 [0060] 具体地,所述热流道为5条管路,加热温度分别为: [0061] 第1条管路:225℃; [0062] 第2条管路:215℃; [0063] 第3条管路:200℃; [0064] 第4条管路:190℃; [0065] 第5条管路:180℃。 [0066] 具体地,所述S1步骤中真空加热为两级烘料: [0067] 第一次烘料:烘料温度为80℃,烘料时间为1.5h; [0068] 第二次烘料:烘料温度为85℃,烘料时间为0.8h。 [0069] 具体地,所述S4步骤中注射的压力为85MPa。 [0070] 具体地,所述S5步骤中冷却水槽为双节水槽,S4步骤中成型的塑料板先进入的水槽水温为35℃,后进入的水槽温度为30℃。 [0071] 实施例2 [0072] 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,包括如下步骤: [0073] S1原料预处理:将粒度范围为2-3mm的原料放入料斗中真空加热,真空度为0.050MPa; [0074] S2注塑机预处理:将注塑系统中的螺筒加热到215℃,并将注塑系统中的热流道加热到215℃,将注塑模具中的定模加热到210℃,动模加热到205℃; [0075] S3塑化工序:将S1步骤中原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒温度为210℃下加热至熔融状态; [0076] S4成型工序:将熔融状态的原料经过热流道注射到S2步骤中的模具中成型60s,定模和动模的温度均为210℃; [0077] S5冷却定型:将S4步骤中成型的塑料板在冷却水槽中冷却50s。 [0078] 具体地,所述原料由如下组成: [0079] [0080] 具体地,所述抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐,所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、枸橼酸的混合物,混合比例为1:1;所述抗紫外线剂为六甲基磷酰三胺。 [0081] 具体地,所述热流道为5条管路,加热温度分别为: [0082] 第1条管路:230℃; [0083] 第2条管路:225℃; [0084] 第3条管路:215℃; [0085] 第4条管路:205℃; [0086] 第5条管路:195℃。 [0087] 具体地,所述S1步骤中真空加热为两级烘料: [0088] 第一次烘料:烘料温度为78℃,烘料时间为1.8h; [0089] 第二次烘料:烘料温度为83℃,烘料时间为1.0h。 [0090] 具体地,所述S4步骤中注射的压力为90MPa。 [0091] 具体地,所述S5步骤中冷却水槽为双节水槽,S4步骤中成型的塑料板先进入的水槽水温为38℃,后进入的水槽温度为34℃。 [0092] 实施例4 [0093] 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,包括如下步骤: [0094] S1原料预处理:将粒度范围为2-3mm的原料放入料斗中真空加热,真空度为0.055MPa; [0095] S2注塑机预处理:将注塑系统中的螺筒加热到235℃,并将注塑系统中的热流道加热到235℃,将注塑模具中的定模加热到230℃,动模加热到225℃; [0096] S3塑化工序:将S1步骤中原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒温度为230℃下加热至熔融状态; [0097] S4成型工序:将熔融状态的原料经过热流道注射到S2步骤中的模具中成型50s,定模和动模的温度均为230℃; [0098] S5冷却定型:将S4步骤中成型的塑料板在冷却水槽中冷却60s。 [0099] 具体地,所述原料由如下组成: [0100] [0101] 具体地,所述抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐,所述抗氧化剂为类胡萝卜素和抗坏血酸中的混合物,混合比例为1:1;所述抗紫外线剂为六甲基磷酰三胺。 [0102] 具体地,所述热流道为5条管路,加热温度分别为: [0103] 第1条管路:230℃; [0104] 第2条管路:225℃; [0105] 第3条管路:215℃; [0106] 第4条管路:205℃; [0107] 第5条管路:195℃。 [0108] 具体地,所述S1步骤中真空加热为两级烘料: [0109] 第一次烘料:烘料温度为80℃,烘料时间为1.5h; [0110] 第二次烘料:烘料温度为85℃,烘料时间为0.8h。 [0111] 具体地,所述S4步骤中注射的压力为95MPa。 [0112] 具体地,所述S5步骤中冷却水槽为双节水槽,S4步骤中成型的塑料板先进入的水槽水温为42℃,后进入的水槽温度为38℃。 [0113] 实施例3 [0114] 一种儿童餐椅配件的注塑成型工艺,包括如下步骤: [0115] S1原料预处理:将粒度范围为2-3mm的原料放入料斗中真空加热,真空度为0.050MPa; [0116] S2注塑机预处理:将注塑系统中的螺筒加热到215℃,并将注塑系统中的热流道加热到215℃,将注塑模具中的定模加热到210℃,动模加热到205℃; [0117] S3塑化工序:将S1步骤中原料添加到S2步骤中的螺筒中,在螺筒温度为210℃下加热至熔融状态; [0118] S4成型工序:将熔融状态的原料经过热流道注射到S2步骤中的模具中成型60s,定模和动模的温度均为210℃; [0119] S5冷却定型:将S4步骤中成型的塑料板在冷却水槽中冷却50s。 [0120] 具体地,所述原料由如下组成: [0121] [0122] 具体地,所述抑菌剂为己脒定二羟乙基磺酸盐,所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、枸橼酸的混合物,混合比例为1:1;所述抗紫外线剂为六甲基磷酰三胺。 [0123] 具体地,所述热流道为5条管路,加热温度分别为: [0124] 第1条管路:230℃; [0125] 第2条管路:225℃; [0126] 第3条管路:215℃; [0127] 第4条管路:205℃; [0128] 第5条管路:195℃。 [0129] 具体地,所述S1步骤中真空加热为两级烘料: [0130] 第一次烘料:烘料温度为78℃,烘料时间为1.8h; [0131] 第二次烘料:烘料温度为83℃,烘料时间为1.0h。 [0132] 具体地,所述S4步骤中注射的压力为90MPa。 [0133] 具体地,所述S5步骤中冷却水槽为双节水槽,S4步骤中成型的塑料板先进入的水槽水温为38℃,后进入的水槽温度为34℃。 [0134] 将实施例1~实施例4进行理化性能测试,理化性能通过实验测试得到如表1的数据: [0135] 表1实施例1~实施例4理化性能测试数据 [0136] [0137] 从表1中可以得出,实施例1~实施例4制备得到的塑料板在弯曲性能、抗压性能和弹性性能可以得出,实施例1~实施例4的塑料板具有优良的弯曲性能以及抗压性能。 [0139] 表2实施例1~实施例4微生物实验检测数据 [0140]实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 总需氧菌数/g 20cfu 22cfu 20cfu 150cfu 大肠埃希菌数/g 10cfu 12cfu 10cfu 100cfu 沙门菌/10g 未检出 未检出 未检出 未检出 [0141] 从表2中的数据可以看出实施例1~实施例3的塑料板中添加抑菌剂对需氧菌和大肠埃希菌的抑制效果良好,实施例4中未加入抑菌剂,通过微生物实验的实验结果中可以看出实施例4几乎没有抑菌作用,培养得到的菌落数量较多。 |