碳黑抗静电 PC 加工工艺
炭黑填充抗静电 PC,基体为 PC,添加炭黑 12~25%;核心关键点:充分干燥、控制螺杆剪切、避免过度剪切破坏炭黑导电网络、严控回料比例,多用注塑成型,少量挤出。
一、干燥条件(非常关键,PC 必除湿)
PC 极易吸水,含水注塑会银纹、气泡、降解,间接影响韧性。
干燥温度:110‑120℃
干燥时间:3‑4h
露点:‑40℃更佳;料斗干燥机持续保温
注意:不要超过 125℃长时间烘烤,防止材料老化。
检验:烘干后水分控制<0.02%,不建议不烘干直接生产。
二、注塑工艺参数参考
表格
| 项目 | 参数范围 | 备注 |
|---|---|---|
| 料筒温度 | 270‑305℃ | 高填充炭黑牌号粘度大,取上限;不要超过 310℃ |
| 料筒各区 | 后段 270‑280℃,中段 280‑295℃,喷嘴 285‑300℃ | 喷嘴温度略高,防止冷料堵浇口 |
| 模温 | 80‑100℃ | 模温高,流动性变好、内应力小,减少应力开裂 |
| 螺杆转速 | 30‑60 r/min | 严禁高转速!高剪切打碎炭黑网络,电阻飙升 |
| 背压 | 0.3‑0.8MPa(3‑8bar) | 背压太高剪切过大,电阻漂移;太低炭黑分散差出现黑点 |
| 射胶速度 | 中低速,不建议高速充模 | 高速产生大剪切,破坏导电网络;薄壁件适度提速 |
| 保压 | 中等保压,80‑120bar | 避免过大保压造成内应力开裂 |
| 停留时间 | ≤5 分钟 | 高温长时间停留,PC 降解,韧性下降;停机要清机 |
核心工艺风险:剪切过高
螺杆转速太高、背压太大、射速太快 → 炭黑导电网络被打散 → 表面电阻上升 1‑2 个数量级,抗静电失效。很多工厂做出产品电阻不合格,不是原料问题,是剪切过大。
三、清机与停机
临时停机(10‑30 分钟):料筒温度降到 260‑270℃,减少热降解。
长时间停机:必须用纯 PC 或者 PE 清机,把料筒内炭黑料全部排干净,防止炭黑催化 PC 高温分解,产生黑焦。
禁止炭黑料长时间滞留在料筒。
四、回料使用要点(重点)
只能使用本厂干净的浇口、流道、边角回料,严禁混入普通非抗静电 PC。
回料添加比例建议≤20%;回料加多炭黑网络被稀释,电阻变大,抗静电性能下降。
回料必须重新烘干;多次回收后冲击下降明显,不建议反复多次回用。
回收料每一批建议抽检表面电阻。
五、模具设计建议
炭黑填充粘度比普通 PC 高,浇口、流道适度放大;优先大浇口,避免小浇口带来高剪切。
避免薄壁 + 细长流道,容易充模不足。
排气充分,填充材料容易困气烧焦;在熔接痕位置开设排气槽。
减少尖角,炭黑改性 PC 韧性下降,尖角容易应力开裂。
六、常见加工缺陷及对策
表格
| 缺陷 | 原因 | 对策 |
|---|---|---|
| 制品电阻偏高,抗静电差 | 螺杆剪切过大(转速 / 背压 / 射速太高);回料掺太多;料筒过热降解 | 降低转速、背压,降低射速;严控回料比例;缩短停留时间 |
| 黑点、晶点 | 炭黑分散不良;料筒焦料;回料有杂质 | 原料选用高分散炭黑牌号;定期清机;过滤回料 |
| 脆、易开裂 | 填充高本身韧性差;内应力大;水分过高;过度降解 | 提高模温,降低保压;充分干燥;减少料筒停留时间;结构避免尖角 |
| 流纹、波纹 | 流动性不足,温度偏低 | 适当提高料筒、模温;放大浇口流道 |
七、挤出工艺(较少用,多用于板材)
挤出温度:265‑295℃
螺杆选用低剪切螺杆,避免高剪切型混炼螺杆;
同样严格烘干,控制螺杆转速,防止电阻漂移。
八、与普通 PC 加工最大区别
普通 PC 可以适当高剪切;碳黑抗静电 PC 必须控制剪切,剪切 = 电阻升高;
回料不能随便混,要管控比例,最好抽检电阻;
不可以长时间高温滞留料筒;
同样模具,粘度高于普通 PC,浇口流道要放大。
