反应注塑

科技工作者之家 2020-11-17

把两种或两种以上具有反应性的低黏度液体,按一定的比例,在一定的压力和温度条件下均匀混合后,立即注入密闭的成型模具内,在模具经进一步反应后形成塑料制品的这一成型反应过程称为反应注塑。

简介反应注塑工艺(RIM)是把两种具有化学反应的反应性液态原料进行撞流混合并快速注射进入模具型腔进行反应成型。由于反应过程中两种反应液体在模内实现了交联或聚合化而形成固态形态,故在成型过程中不需要额外的热量来激活反应,也不需要对模具进行加热,由于混合对撞产生了高热量,因此还须通过模具冷却进行辅助固化。

反应注塑在美国得到了长足的发展,主要应用于汽车配件的生产,包括汽车保护杆、操控台、门板等大部件,在医疗领域也大放光彩,被广泛应用于结构泡沫机柜、轮椅以及可再用型泡沫定位件上。

优点反应注塑的产品在相当结构情况下重量更轻,对于生产汽车保险杠及防振产品而言,降低了产品的重量,提升了产品的回弹性能。不单降低了汽车在发生事故时的破坏力,降低了维修费用、保险费用和燃料费用等,从而为整车带来了成本方面的有效下降。

同时,反应注塑工艺对于空气的污染也起到了很好的下降效果,降低了注塑工艺对环境的破坏程度,受到了各国,特别是注塑工业和汽车工业高度发展的国家的大力支持。1

设备要求反应注塑设备与常规注塑设备不同,一般包括以下系统:

1、状态调整系统,用以准备液体状态的中间体;

2、计量泵系统,用以计量中间体并施以压力泵送中间体;

3、混合机头,液体中间体通过混合机头撞流进行混合的地方;

4、载模架,控制模具的取向和开合模设备,在清洁和脱模时使用。

由于反应注塑多采用低粘度液体撞流混合,仅使用内部产生的压力即可实现充模功能,不需要额外施加压力;因此,反应注塑的注塑压力要求可以低至50psi,从而实现了低合模力生产大部件的功能,也使得RIM模具成本更低廉。

材料应用首先被应用于反应注塑技术的材料是聚氨酯,随碰上反应注塑工艺的发展,应用材料已经扩展到柔性泡沫、刚性泡沫和实心弹性体等多种材料,而各种材料的应用主要与中间体有关系。

反应注塑具有较高的灵活性,采用反应注塑工艺可以解决许多使用其他工艺无法加工的可再用型泡沫的生产,甚至被用以解决由于塑料、橡胶或钢材无法解决的生产问题上。2

注意事项1、采用低粘度中间体以提高生产效率和产品质量,因此也限制了其原料应用范围;

2、处理反应过程需要采用特殊的设备和程序,包括清理溢出材料也须采用特定设备;

3、操作人员应穿戴防护服并佩带眼罩,防止灼伤;

4、由于反应过程常夹入气体进入模具,所以应解决好注射和排气的合理性问题;

主要特点反应注塑的特点如下:

① 反应注塑的成型模具内压力较低(一般为0.2~7MPa),所以锁模力不大,这样模具可用铝合金制造,能够成型大面积制件。

② 可注塑成型各种结构形状复杂(包括有筋、凸台、缺口及吊耳)制件,不产生内应力。

③ 液态反应组分黏度比较低,充模容易,非常适合成型薄壁制件或大型厚壁制品,也可成型带有金属嵌件的制品。

④ 由于成型过程中伴有化学反应,模具要设有良好的排气通道,以避免制品产生气孔。

⑤ 反应成型制品收缩率较大,应有保压补缩装置。

⑥ 反应注塑制品用原料条件要求较高,常用几种原料的(RIM)成型工艺条件要求见下表。3

相关条件常用塑料的RIM成型工艺条件

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本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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