CN110603129A - 选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法，并且根据本申请的选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法，可以在不进行通过注射成型制造注射成型制品的情况下选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料，并且可以生产具有优异的裂纹稳定性的注射成型制品。

Description

选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法
技术领域
本申请涉及选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法。
背景技术
聚乙烯注射成型制成的产品在使用过程中可能会破裂。因此，当通过注射成型生产产品时，应选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的聚乙烯。然而，选择用于注射成型的材料的常规方法存在的问题是，除非通过注射成型制造注射成型制品，否则不能知道注射成型制品的裂纹稳定性。
[现有技术文献]
专利文献1：韩国专利第1638240号
发明内容
技术问题
本申请提供了选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法。
技术方案
本申请涉及选择注射成型制品的材料的方法。根据本申请的选择注射成型制品的材料的方法，可以通过对用于注射成型的聚乙烯的简单物理性能评价，选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的聚乙烯，并且可以使用所述能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的聚乙烯制造注射成型制品。
本发明的选择注射成型制品的材料的方法是选择具有特定范围内的复数模量的材料的方法。
复数模量的测量来自由聚乙烯以宽度为6mm、高度为10mm且厚度为0.3mm的片材形式制成的第一样品。本领域技术人员将理解，当在本文中详细描述物理性质测量中使用的样品的长度和厚度等时，可能存在本领域可接受的误差。在样品制造过程中，误差可以是约1％至5％左右。第一样品可以通过将聚乙烯粒料在150℃至250℃下熔融并将熔融的粒料在20至25MPa的成型压力下进行压制过程来制备。如果由在上述条件下成型并制造的第一样品测量复数模量，则当在将要在下面描述的制造注射成型制品的方法的注射条件下进行注射时，可以选择具有优异的裂纹稳定性的材料。
复数模量的测量可以通过在25℃下在第一样品的纵向方向上向第一样品以1Hz的频率施加0.1％的位移来进行。通过(施加拉伸应变之后的长度-施加拉伸应变之前的长度)/(施加拉伸应变之前的长度)×100计算位移。如果在上述条件下测量复数模量，则当在将要在下面描述的制造注射成型制品的方法的注射条件下进行注射时，可以选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料。
通过注射成型制造的注射成型制品的裂纹稳定性与注射成型制品的刚度有关。注射成型制品的刚度可以从材料的复数模量推导出来。特别是，当通过注射成型制造坩埚时，坩埚底面的裂纹稳定性可以从材料的复数模量推导出来。能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料可以具有在1.80GPa以下，或1.75GPa以下的范围内的以上述第一样品的形式测量的复数模量。复数模量值越小意味着注射成型制品的刚度越大，但如果复数模量太小，则材料的加工性劣化并且注射过程的效率变差，因此优选以第一样品的形式测量的复数模量为1.3GPa以上，1.4GPa以上，或1.45GPa以上。当使用具有上述范围的复数模量的材料时，可以通过有效的方法生产具有优异刚度的注射成型制品。
本发明的注射成型制品的材料选择方法是选择具有特定范围的伸长率比值的材料的方法。本发明的伸长率比值是指横向伸长率(A)与纵向伸长率(B)的比值(A/B)。伸长率的横向指的是与生产第二样品的注射方向相同的方向，以及伸长率的纵向指的是垂直于所述注射方向的方向。
制备厚度为3mm、宽度为3mm且伸长部分长度为13mm的狗骨形式的第二样品，由该第二样品确认伸长率比值。第二样品可以通过采用树脂温度为190℃至250℃、模温为40℃至60℃且成型压力为0.6MPa至1.2MPa的注射成型方法来制备。如果由在上述条件下通过注射制备的第二样品测量伸长率比值，则当在将要在下面描述的制造注射成型制品的方法的注射条件下进行注射时，可以选择具有优异的裂纹稳定性的材料。
伸长率比值(A/B)的确定通过在25℃下测量第二样品的横向伸长率(A)和纵向伸长率(B)来进行。所述伸长率是指通过将样品伸长至断裂点并且将伸长至断裂点并因此在伸长方向上额外伸长的样品的额外长度除以在伸长之前伸长方向上的长度而得到的值。具体而言，其通过(伸长之后的长度-伸长之前的长度)/(伸长之前的长度)计算。横向伸长率(A)可以通过在25℃下以300mm/min的伸长速度在横向上使第二样品伸长来测量。纵向伸长率(B)可以通过在25℃下以300mm/min的伸长速度在纵向上使第二样品伸长来测量。当在上述条件下确定伸长率比值时，当在将要在下面描述的制造注射成型制品的方法的注射条件下进行注射时，可以选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料。
通过注射成型制造的注射成型制品的裂纹稳定性与注射成型制品的取向有关。注射成型制品的取向可以从材料的伸长率比值推导出。特别是，当通过注射成型制造坩埚时，可以从材料的伸长率比值推导出坩埚侧面的裂纹稳定性。能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料可以具有在2.8以下，2.5以下，或2.2以下的范围内的以上述第二样品的形式确定的伸长率比值(A/B)。伸长率比值的范围越小，横向的取向越小，纵向的刚度越大，因此与横向平行的裂纹的发生概率降低。然而，当伸长率比值的范围太小时，存在当通过注射制备注射成型制品时生产率降低的问题，因此优选的是以上述第二样品的形式确定的伸长率比值的范围为1.5以上，1.6以上，或1.7以上。横向伸长率(A)和纵向伸长率(B)的值没有特别限制，只要伸长率比值(A/B)满足上述值即可，但优选的是横向伸长率(A)为1.8至2.5，纵向伸长率为1.25至1.45。
本发明还涉及用能够生产具有优异的裂纹稳定性的注射成型制品的聚乙烯制造注射成型制品的方法。
本发明的制造注射成型制品的方法是采用具有特定范围内的复数模量和伸长率比值的聚乙烯制造注射成型制品的方法。
在本发明的制造注射成型制品的方法中，涉及复数模量的第一样品的制造方法、测量复数模量的方法和复数模量的优选范围如上所述并将被省略。
在本发明的制造注射成型制品的方法中，制造涉及伸长率比值的第二样品的方法、确定伸长率比值的方法、优选的伸长率比值和伸长率的优选范围如上所述并将被省略。
本发明的注射成型方法可以是采用树脂温度为190℃至250℃、模温为40℃至60℃且成型压力为0.6MPa至1.2MPa的注射成型。当在上述条件下进行注射成型时，可以用满足如上所述的复数模量范围和伸长率比值范围的聚乙烯制造具有优异裂纹稳定性的注射成型制品，并且可以有效地进行注射成型。
有益效果
根据本申请的选择注射成型制品的材料的方法和制造注射成型制品的方法，可以选择能够生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品的材料，并且可以生产具有优异裂纹稳定性的注射成型制品。
附图说明
图1是显示在本发明的实施例和对比实施例中测量复数模量以及横向伸长率与纵向伸长率的比值的结果的视图。
具体实施方式
在下文中，将通过根据本申请的实施例和不符合本申请的对比实施例更详细地描述本申请，但是本申请的范围不受在下面提出的实施例的限制。
为了评价由七种聚乙烯制成的注射成型制品的裂纹稳定性，由聚乙烯测量的复数模量以及横向伸长率和纵向伸长率的比值如下。
1.复数模量的测量
将聚乙烯粒料在200℃下熔融，并将熔融的聚乙烯粒料在20至25MPa的成型压力下进行压制过程，以制备宽度为6mm、高度为10mm且厚度为0.3mm的片材形式的样品。
通过使用Q800(来自TA仪器的动态机械分析仪(DMA))在25℃下以1Hz的频率对样品施加0.1％的位移来测量复数模量。测量结果显示在下表1中。
2.确定横向伸长率与纵向伸长率的比值
通过采用树脂温度为约230℃、模温为约50℃且成型压力为约0.9至1.0MPa的注射成型方法使聚乙烯注射成型，以制备厚度为3mm、宽度为3mm且伸长部分长度为13mm的狗骨形式的样品。
使用万能试验机(UTM)，在25℃下将样品以300mm/min的伸长速度在横向和纵向上伸长至断裂点，并且测量横向伸长率和纵向伸长率(B)。测量结果显示在下表1中。
3.裂纹稳定性试验
通过采用树脂温度为约230℃、模温为约50℃且成型压力为约0.9至1.0MPa的注射成型方法使聚乙烯注射成型，以制造顶面直径为30cm、底面直径为27cm且高度为36cm的坩埚。
通过注射成型制造的坩埚填充水并用盖子处理以防止水在下落过程中泄漏，然后，分别通过将坩埚从2M高度下落10次到底面和侧面，观察在所述底面和侧面上是否产生裂纹。观察结果显示在下表1中，其中符号标准如下。
O：在坩埚的侧面和底面上都没有发现裂纹。
X：在坩埚的侧面或底面上发现裂纹。
[表1]

Claims (15)

1.一种选择注射成型制品的材料的方法，包括以下步骤：
使用聚乙烯制备宽度为6mm、高度为10mm且厚度为0.3mm的片材形式的第一样品；
通过使聚乙烯注射成型制备厚度为3mm、宽度为3mm且伸长部分长度为13mm的狗骨形式的第二样品；
在25℃下测量所述第一样品的复数模量；
在25℃下测量所述第二样品的横向伸长率(A)和纵向伸长率(B)，以确定伸长率比值(A/B)；和
选择复数模量为1.80GPa以下且伸长率比值(A/B)为2.8以下的聚乙烯作为注射成型用材料。
2.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，通过将聚乙烯粒料在150℃至250℃下熔融并使所述熔融的粒料在20至25MPa的成型压力下进行压制过程来制备所述第一样品。
3.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，确定所述第一样品的复数模量的步骤包括：在25℃下在第一样品的纵向上对所述第一样品以1Hz的频率施加0.1％的位移。
4.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，通过采用树脂温度为190℃至250℃、模温为40℃至60℃且成型压力为0.6MPa至1.2MPa的注射成型方法制备所述第二样品。
5.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，确定所述第二样品的伸长率比值的步骤包括在25℃下以300mm/min的伸长速度测量横向伸长率和纵向伸长率。
6.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，选择聚乙烯作为注射成型用材料的步骤是选择复数模量为1.3GPa至1.80GPa并且横向伸长率(A)与纵向伸长率(B)的比值(A/B)为1.5至2.8的聚乙烯的步骤。
7.根据权利要求1所述的选择注射成型制品的材料的方法，其中，选择聚乙烯作为注射成型用材料的步骤是选择第二样品的横向伸长率(A)为1.8至2.5并且第二样品的纵向伸长率(B)为1.25至1.45的聚乙烯的步骤。
8.一种使用聚乙烯作为原料制造注射成型制品的方法，
其中，所述聚乙烯在25℃下以宽度为6mm、高度为10mm且厚度为0.3mm的片材形式的第一样品的状态下测量的复数模量在1.3GPa至1.80GPa的范围内，并且同时，
在通过注射成型制备厚度为3mm、宽度为3mm且伸长部分长度为13mm的狗骨形式的第二样品之后所测量的横向伸长率(A)与纵向伸长率(B)的比值(A/B)为1.5至2.8。
9.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，所述制造注射成型制品的方法是树脂温度为190℃至250℃、模温为40℃至60℃且成型压力为0.6MPa至1.2MPa的注射成型。
10.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，通过将聚乙烯粒料在150℃至250℃下熔融并使所述熔融的粒料在20至25MPa的成型压力下进行压制过程来制备所述第一样品。
11.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，通过在25℃下在所述第一样品的纵向上以1Hz的频率施加0.1％的位移来测量复数模量。
12.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，通过树脂温度为190℃至250℃、模温为40℃至60℃且成型压力为0.6MPa至1.2MPa的注射成型方法制备所述第二样品。
13.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，在25℃下以300mm/min的伸长速度测量横向伸长率(A)和纵向伸长率(B)。
14.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，所述聚乙烯在制备狗骨形式的第二样品之后所测量的横向伸长率(A)为1.8至2.5，并且纵向伸长率(B)为1.25至1.45。
15.根据权利要求8所述的制造注射成型制品的方法，
其中，所述注射成型制品是坩埚。
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