无卤阻燃PC/ABS的加工成型

无卤阻燃 PC/ABS 作为聚碳酸酯（PC）与丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯（ABS）的共混 改性材料，兼具 PC 的高强度、耐高温性和 ABS 的良好加工性，同时通过无卤阻燃体系实现防火安全。其加工成型需结合材料特性优化工艺参数，以下是详细解析：

一、加工前预处理：干燥工艺是基础

1. 干燥必要性

• PC 分子链中含有酯基，吸湿性较强（吸水率约 0.2-0.3%），ABS 吸湿性较低（约 0.1-0.2%），但共混后仍需彻底干燥，否则熔体易产生气泡、银丝，导致制品力学性能下降。

• 无卤阻燃剂影响：部分无卤阻燃体系（如磷系、硅系）可能增加材料吸湿性，需延长干燥时间。

2. 干燥工艺参数

二、注塑成型：最常用的加工工艺

1. 设备与螺杆设计

• 螺杆长径比（L/D）：建议 18-24:1，压缩比 1.8-2.5:1，确保物料均匀塑化，避免阻燃剂分散不均。

• 螺杆材质：选用耐磨损材质（如镀硬铬或双合金螺杆），因无卤阻燃剂可能对螺杆产生轻微腐蚀。

2. 温度控制关键参数

3. 注塑压力与速度

• 注射压力：80-120MPa，薄壁制品（厚度＜1mm）可提高至 140MPa，确保充模完整；过高压力易导致飞边。

• 保压压力：注射压力的 60-70%，保压时间 10-20 秒，减少制品收缩（无卤阻燃 PC/ABS 收缩率约 0.5-0.8%）。

• 注射速度：中速到高速（50-100mm/s），高速注射可改善熔接痕，但需避免剪切生热导致材料降解。

4. 模具设计要点

• 浇口设计：优先选用扇形浇口、潜伏式浇口，避免点浇口（易产生应力集中）；浇口厚度≥制品壁厚的 80%，防止充模不足。

• 排气系统：在模具型腔末端开设排气槽（深度 0.02-0.03mm），防止困气导致烧焦，尤其针对阻燃体系分解可能产生的气体。

• 脱模斜度：建议 30′-1°，因 PC/ABS 脱模阻力较大，无卤阻燃体系可能增加摩擦系数，需适当加大斜度。

三、挤出成型：用于板材、型材加工

1. 挤出机参数

• 料筒温度：前段 210-230℃，中段 220-240℃，后段 200-220℃，机头温度 210-230℃，低于注塑温度，避免长时间高温导致阻燃剂失效。

• 螺杆转速：15-30rpm，低速挤出确保物料均匀塑化，减少剪切热。

2. 典型应用

• 阻燃板材：用于电子设备外壳、汽车内饰板，需搭配三辊压光机（温度 60-80℃）控制板材厚度和平整度。

• 型材挤出：如轨道交通用阻燃型材，需定制口模形状，并配备冷却定型套（水温 15-25℃），防止型材变形。

四、吹塑成型：适用于中空制品

1. 工艺要点

• 型坯制备：采用挤出吹塑或注射吹塑，型坯温度控制在 220-240℃，确保熔体强度足够，避免吹塑时破裂。

• 吹塑压力：0.5-1.0MPa，压力不足导致制品壁厚不均，过高则易产生飞边。

• 冷却时间：占整个周期的 60-70%，需确保制品快速均匀冷却，减少内应力。

2. 应用场景

• 电子设备的中空外壳、汽车用阻燃油箱部件（需结合阻隔层设计）。

五、后处理工艺：提升制品性能

1. 退火处理

• 目的：消除注塑或挤出过程中产生的内应力，防止制品开裂，提高耐热性（热变形温度可提升 5-10℃）。

• 工艺：将制品放入鼓风干燥箱，温度设定为（Tg-10℃），即约 110-120℃，处理 2-4 小时，随炉冷却至室温。

2. 表面处理

• 阻燃制品限制：部分无卤阻燃剂可能影响表面附着力，需先测试兼容性。

• 常见处理：

• 喷涂：用于美观或抗刮擦需求，需选用与阻燃体系相容的油漆（如 UV 漆）；

• 电镀：仅适用于特定阻燃牌号，需确认电镀工艺是否导致阻燃性能下降。

六、加工常见问题与解决方案

七、环保与安全注意事项

1. 加工环境通风：无卤阻燃剂在高温下可能释放少量挥发性有机物（如磷系阻燃剂的分解产物），需确保车间通风良好。

2. 废料处理：边角料可破碎后回用，但回用比例建议≤30%，避免阻燃剂分散不均导致性能下降；废弃料需按环保法规分类处理，不可随意焚烧（虽无卤，但燃烧仍需符合废弃物处理标准）。

3. 设备清洁：更换非阻燃材料前，需用 PE 或 PP 料清洗料筒，防止阻燃剂残留影响其他材料性能。

总结：加工成型核心要点

无卤阻燃 PC/ABS 的加工需围绕 “控制温度、确保分散、减少应力” 三大原则：

• 干燥是前提，必须严格控制含水率；

• 注塑温度需兼顾 PC 的塑化需求与阻燃剂的热稳定性；

• 模具设计与工艺参数需针对阻燃体系的流动性调整，避免因加工不当导致阻燃性能失效或制品缺陷。通过优化工艺，可充分发挥其阻燃、高强度、易加工的综合优势，满足电子、汽车等领域的高端应用需求。