高填充 PP(聚丙烯)因含有大量填料(填充量通常 30% 以上,部分达 60%),其加工成型需克服填料导致的熔体流动性下降、设备磨损加剧、分散性要求高等问题,需针对性调整工艺和设备。以下是其加工成型的核心要点:
一、主要加工成型方法及工艺特点
高填充 PP 的加工方法与普通 PP 类似,但需适配填料特性,常见方法如下:
1. 注塑成型
适用产品:汽车结构件(如仪表盘骨架)、家电支架、电子设备外壳等复杂结构件。
工艺特点:通过螺杆将熔融的高填充 PP 注入模具型腔,冷却定型。因填料增加熔体粘度,需强化螺杆剪切与压力控制。
关键参数:
2. 挤出成型
适用产品:管材(如排水管道)、板材(如建筑模板)、异型材(如窗框)、薄膜(如包装膜)等。
工艺特点:通过螺杆挤压使高填充 PP 熔融并连续成型,需重点解决熔体均匀性和设备磨损问题。
关键参数:
3. 模压成型
适用产品:大型板材(如汽车地板)、厚壁部件(如工具箱外壳),尤其适合高填充量(50% 以上)材料。
工艺特点:将预混的高填充 PP 粒料或粉料放入模具,加热加压使熔体充满型腔并固化,对设备剪切要求低,适合易磨损的高硬度填料(如石英粉)。
关键参数:
4. 其他成型方法
二、加工关键注意事项
1. 材料预处理
2. 设备选择与改造
3. 工艺控制核心
三、常见加工问题及解决方案
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 产品表面粗糙、填料外露(“喷霜”) | 填料分散不均;熔体温度过低,流动性不足 | 1. 提高料筒温度 10-20℃;2. 增加螺杆转速(提升分散);3. 优化预混工艺(添加分散剂) |
| 设备磨损快(螺杆 / 模具划痕) | 填料硬度高(如玻纤、石英粉);设备材质不耐磨 | 1. 更换双金属螺杆和硬质合金模具;2. 降低螺杆转速,减少剪切磨损 |
| 充模不足(缺料) | 熔体流动性差;注射压力 / 速度不足 | 1. 提高注射压力 20%;2. 扩大浇口和流道;3. 增加模具温度(减少冷却速度) |
| 产品力学性能差(如易断裂) | 填料分散不均;玻纤被过度剪切(长度变短) | 1. 优化预混,确保填料均匀;2. 降低螺杆转速(减少玻纤断裂);3. 选用长径比更大的螺杆(提升分散) |
| 气泡或银纹 | 填料吸潮;料筒温度过高导致降解 | 1. 对吸湿性填料进行干燥处理;2. 降低料筒温度 5-10℃;3. 缩短料筒滞留时间 |
总结
高填充 PP 加工的核心是 **“平衡分散性、流动性与设备耐磨性”**:通过预处理改善填料分散,选用耐磨设备减少损耗,调整工艺参数(提高温度、压力,控制剪切)适配高粘度熔体。尽管加工难度高于普通 PP,但通过针对性优化,可实现高效生产,满足汽车、家电等领域对低成本、高性能部件的需求。