CN114231048A - 一种环保型注塑产品制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环保型注塑产品制造方法，包括：将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒；其中所述环保可降解树脂的重量百分比为70％～90％，所述成核剂的重量百分比为10％～30％，所述增塑剂的分量为环保可降解树脂和成核剂总重量的0.5％～3％；将混炼后的粒料进行注塑成型；其中，注塑压力为90～110MPa，保压压力为135～160MPa，保压时间为15～30s，注塑速度为90～110mm/s，熔体温度为185～205℃。本发明将在产品仍置于注塑模内时就将其结晶度提高到预期水平，从而实现制品从模具中取出后其尺寸与形状受环境温度的变化的影响大幅减少，保证了注塑产品的结构稳定性，有利于提高产品尺寸的精密程度。

Description

一种环保型注塑产品制造方法
技术领域
本发明涉及注塑产品生产领域，尤其是涉及环保型注塑产品制造方法。
背景技术
作为一种新型的高分子材料，环保料的生物可降解性、降解产物无毒无害和生物相容性等优点而备受社会关注。近年来，以聚乳酸PLA为原料制备的产品正逐步进入人们的视野。然而，环保料注塑产品在湿热的运输环境下往往会产生形变进而影响尺寸及使用功能。并且，现有对注塑制品的热处理方法，处理过程中会导致产品的尺寸与形状随温度而变化，进而影响后期的装配与使用性能。因此，需要寻求一种新工艺，以保证制品从模具取出后其尺寸和形状不再随温度而变化。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种环保型注塑产品制造方法。
为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：
本发明提供一种环保型注塑产品制造方法，包括：
将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒；其中所述环保可降解树脂的重量百分比为70％～90％，所述成核剂的重量百分比为10％～30％，所述增塑剂的分量为环保可降解树脂和成核剂总重量的0.5％～3％；
将混炼后的粒料进行注塑成型；其中，注塑压力为90～110MPa，保压压力为135～160MPa，保压时间为15～30s，注塑速度为90～110mm/s，熔体温度为185～205℃。
在一较佳实施例中，所述的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤具体包括，将环保可降解树脂、增塑剂、成核剂依次按顺序放入混炼装置中进行混炼。
进一步地，所述的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤包括第一混炼过程和第二混炼过程，在所述第一混炼过程中，混炼装置的转速设定为30～45rpm，混炼时间为4～8min；在所述第二混炼过程中，混炼装置的转速设定为50～70rpm，混炼时间7～10min，各混炼过程的混炼温度为170～200℃。
进一步地，所述的环保型注塑产品制造方法，在所述将混炼后的粒料进行注塑成型的步骤中，注塑所用模具预设模具温度。
在一较佳实施例中，所述的环保型注塑产品制造方法，所述模具温度设定为23～30℃。
进一步地，所述的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤之前还包括：对环保可降解树脂进行烘干处理。
具体的，所述的环保型注塑产品制造方法，烘干处理的干燥箱的干燥温度为50～80℃，干燥时间为2～5h。
在一较佳实施例中，所述的环保型注塑产品制造方法，所述增塑剂采用滑石粉。
在一较佳实施例中，所述的环保型注塑产品制造方法，所述成核剂采用聚乙二醇。
在一较佳实施例中，所述的环保型注塑产品制造方法，所述环保可降解树脂采用F6510降解塑胶。
相较于现有技术，本发明提供了一种环保型注塑产品制造方法，包括：将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒；其中所述环保可降解树脂的重量百分比为70％～90％，所述成核剂的重量百分比为10％～30％，所述增塑剂的分量为环保可降解树脂和成核剂总重量的0.5％～3％；将混炼后的粒料进行注塑成型；其中，注塑压力为90～110MPa，保压压力为135～160MPa，保压时间为15～30s，注塑速度为90～110mm/s，熔体温度为185～205℃。本发明将在产品仍置于注塑模内时就将其结晶度提高到预期水平，从而实现制品从模具中取出后其尺寸与形状受环境温度的变化的影响大幅减少，保证了注塑产品的结构稳定性，有利于提高产品尺寸的精密程度。
有益效果：
(1)通过探究成核剂与增塑剂的协同机制(即低温导致的增塑剂的链流动性变弱可由成核剂非均相成核来弥补，而高温导致的形核驱动力减弱可由增塑剂提升的链迁移率来弥补)，通过优选组分配比(滑石粉、聚乙二醇、环保料F6510)，将大幅提升一次注塑成型后的结晶度和热稳定性；同时该工艺配方中滑石粉占比较低，降低了无机填料对产品形貌的影响，保证成型后产品的光整性。
(2)在合适的填料配比基础上，通过降低模具温度缩短成型时间，极大提高生产效率，并且不会对产品的热稳定性产生明显影响。
(3)在混料过程中，通过合适的放料顺序与适当的预混合机制，使无机填料(滑石粉)分布均匀，进而减轻因滑石粉团聚而造成的晶核分布不均，保证产品的局部热稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的环保型注塑产品制造方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，本发明提供一种环保型注塑产品制造方法，包括：
S1、将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒；其中所述环保可降解树脂的重量百分比为70％～90％，所述成核剂的重量百分比为10％～30％，所述增塑剂的分量为环保可降解树脂和成核剂总重量的0.5％～3％；较佳的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述增塑剂采用滑石粉(无机增塑剂)。较佳的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述成核剂采用聚乙二醇。较佳的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述环保可降解树脂采用F 6510降解塑胶。较佳的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，本发明采用的混炼装置为同向双螺杆挤出机。
S2、将混炼后的粒料进行注塑成型；其中，注塑压力为90～110MPa，保压压力为135～160MPa，保压时间为15～30s，注塑速度为90～110mm/s，熔体温度为185～205℃。进一步地，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，在所述将混炼后的粒料进行注塑成型的步骤中，注塑所用模具预设模具温度。在一较佳实施例中，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述模具温度设定为23～30℃。
较佳的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤具体包括，将环保可降解树脂、增塑剂、成核剂依次按顺序放入混炼装置中进行混炼。进一步地，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤包括第一混炼过程和第二混炼过程，在所述第一混炼过程中，混炼装置的转速设定为30～45rpm，混炼时间为4～8min；在所述第二混炼过程中，混炼装置的转速设定为50～70rpm，混炼时间7～10min，各混炼过程的混炼温度为170～200℃。
本发明将在产品仍置于注塑模内时就将其结晶度提高到预期水平，从而实现制品从模具中取出后其尺寸与形状受环境温度的变化的影响大幅减少，保证了注塑产品的结构稳定性，有利于提高产品尺寸的精密程度。一方面，通过探究成核剂与增塑剂的协同机制(即低温导致的增塑剂的链流动性变弱可由成核剂非均相成核来弥补，而高温导致的形核驱动力减弱可由增塑剂提升的链迁移率来弥补)，通过优选组分配比(滑石粉、聚乙二醇、环保料F6510)，将大幅提升一次注塑成型后的结晶度和热稳定性；同时该工艺配方中滑石粉占比较低，降低了无机填料对产品形貌的影响，保证成型后产品的光整性。另一方面，本发明在合适的填料配比基础上，通过降低模具温度缩短成型时间，极大提高生产效率，并且不会对产品的热稳定性产生明显影响。并且，本发明在混料过程中，通过合适的放料顺序与适当的预混合机制，使无机填料(滑石粉)分布均匀，进而减轻因滑石粉团聚而造成的晶核分布不均，保证产品的局部热稳定性。
进一步地，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤之前还包括：对环保可降解树脂进行烘干处理。具体的，本发明提供的环保型注塑产品制造方法，烘干处理的干燥箱的干燥温度为50～80℃，干燥时间为2～5h。
在本发明的一优选实施例中，将滑石粉、聚乙二醇与环保料进行混炼造粒，将混炼改性后的粒料进行注塑成型，通过上述工艺操作使塑料熔体在注塑模具内发生冷却而提高结晶度。从而在材料成型后，产品尺寸与形状对温度的敏感度降低。本发明通过成核剂与增塑剂的协同机制，在注塑模具内就将产品的结晶度得到提升，避免了产品从模具中取出后的传统热处理(水浴)工艺，从而避免了热处理带来的后期尺寸与形状改变。此外，由于合适的填料配比，使注塑产品在非等温结晶时对冷却速度不敏感，从而可以适当降低模具温度，提高成型效率。本发明将结合物理改性与注塑工艺参数调控的手段，对注塑模内的塑料进行处理，使其在模内提升结晶度。本发明有利于提升产品从模具内取出后的尺寸与形状稳定性，有利于防止产品长途运输中因温度升高而产生的尺寸与形状改变，还有利于保证产品后期与其他零配件的装配精度。
综上所述，本发明将在产品仍置于注塑模内时就将其结晶度提高到预期水平，从而实现制品从模具中取出后其尺寸与形状受环境温度的变化的影响大幅减少，保证了注塑产品的结构稳定性，有利于提高产品尺寸的精密程度。一方面，通过探究成核剂与增塑剂的协同机制(即低温导致的增塑剂的链流动性变弱可由成核剂非均相成核来弥补，而高温导致的形核驱动力减弱可由增塑剂提升的链迁移率来弥补)，通过优选组分配比(滑石粉、聚乙二醇、环保料F6510)，将大幅提升一次注塑成型后的结晶度和热稳定性；同时该工艺配方中滑石粉占比较低，降低了无机填料对产品形貌的影响，保证成型后产品的光整性。另一方面，本发明在合适的填料配比基础上，通过降低模具温度缩短成型时间，极大提高生产效率，并且不会对产品的热稳定性产生明显影响。并且，本发明在混料过程中，通过合适的放料顺序与适当的预混合机制，使无机填料(滑石粉)分布均匀，进而减轻因滑石粉团聚而造成的晶核分布不均，保证产品的局部热稳定性。
在本发明的一优选实施例中，将滑石粉、聚乙二醇与环保料进行混炼造粒，将混炼改性后的粒料进行注塑成型，通过上述工艺操作使塑料熔体在注塑模具内发生冷却而提高结晶度。从而在材料成型后，产品尺寸与形状对温度的敏感度降低。本发明通过成核剂与增塑剂的协同机制，在注塑模具内就将产品的结晶度得到提升，避免了产品从模具中取出后的传统热处理(水浴)工艺，从而避免了热处理带来的后期尺寸与形状改变。此外，由于合适的填料配比，使注塑产品在非等温结晶时对冷却速度不敏感，从而可以适当降低模具温度，提高成型效率。本发明将结合物理改性与注塑工艺参数调控的手段，对注塑模内的塑料进行处理，使其在模内提升结晶度。本发明有利于提升产品从模具内取出后的尺寸与形状稳定性，有利于防止产品长途运输中因温度升高而产生的尺寸与形状改变，还有利于保证产品后期与其他零配件的装配精度。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种环保型注塑产品制造方法，其特征在于，包括：
将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒；其中所述环保可降解树脂的重量百分比为70％～90％，所述成核剂的重量百分比为10％～30％，所述增塑剂的分量为环保可降解树脂和成核剂总重量的0.5％～3％；
将混炼后的粒料进行注塑成型；其中，注塑压力为90～110MPa，保压压力为135～160MPa，保压时间为15～30s，注塑速度为90～110mm/s，熔体温度为185～205℃。
2.根据权利要求1所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤具体包括，将环保可降解树脂、增塑剂、成核剂依次按顺序放入混炼装置中进行混炼。
3.根据权利要求2所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤包括第一混炼过程和第二混炼过程，在所述第一混炼过程中，混炼装置的转速设定为30～45rpm，混炼时间为4～8min；在所述第二混炼过程中，混炼装置的转速设定为50～70rpm，混炼时间7～10min，各混炼过程的混炼温度为170～200℃。
4.根据权利要求2所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，在所述将混炼后的粒料进行注塑成型的步骤中，注塑所用模具预设模具温度。
5.根据权利要求2所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述将环保可降解树脂、成核剂、增塑剂三者混炼进行混炼造粒的步骤之前还包括：对环保可降解树脂进行烘干处理。
6.根据权利要求5所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，烘干处理的干燥箱的干燥温度为50～80℃，干燥时间为2～5h。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述增塑剂采用无机增塑剂。
8.根据权利要求7所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述环保可降解树脂采用滑石粉。
9.根据权利要求8所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述环保可降解树脂采用F 6510降解塑胶。
10.根据权利要求9所述的环保型注塑产品制造方法，其特征在于，所述成核剂采用聚乙二醇。
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