以塑代钢已经成为了当前各行业轻量化的大势所趋。而透明塑料的诞生，使代替玻璃也成为了可能。

诸如车灯、汽车内饰、可穿戴设备零件等领域，塑料代替玻璃的案例也不鲜见。

 

 

但全新的应用领域，也意味着全新的挑战。

目 录

01 主流透明塑料及性能盘点

02 注塑工艺的“通用”问题

03 三大主流透明材料注塑成型工艺

04 透明制件缺陷原因及解决方案

05 国内外66家透明材料供应企业盘点

有哪些主流透明塑料？

目前市场上一般使用的透明塑料有PMMA、PC、PET、透明尼龙、AS、PSF等。其中我们接触得最多的是PMMA、PC和PET三种。

▲主流透明塑料性能比较

*因品种繁多故取平均值，实际不同品种数据有异

*PET机械性能为经拉伸后的数据

一般来说，PC是透明塑料的理想选择，但由于原料价格相对较高、注塑难度相对更大，所以PMMA成为了比较主流的应用。

 

而PET一般都要经过拉伸才会得到更好的机械性能和透明度，所以更多在包装或瓶体等容器中应用。

由于篇幅限制，下面我们就从以这三种材料为例，展开聊聊塑料透明度和注塑工艺之间的关系。

注塑过程中要注意哪些“通用细节”？

原料的准备与干燥

由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度，因此和储存、运输和加料过程中，必须注意密封，保证原料干净。

特别是原料中含有水分，加热后会引起原料变质，所以一定要干燥，并在注塑时加料必须使用干燥料斗。

 

还要注意一点的是干燥过程中，输入的空气最好应经过滤、除湿，以便保证不会污染原料。

▲常见透明塑料干燥工艺参数

机筒、螺杆及其附件的清洁

为防止原料污染，和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质存在。因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件，使其不得粘有杂质。

 

当临时停机时，为防止原料在高温下停留时间长，引起解降，应将干燥机和机筒温度降低至160℃以下；而且对于PC来说，料斗温度更要降到100℃以下。

模具/产品设计问题

为了防止出现回流不畅，或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质，一般在模具设计时，应注意以下几点：

• 壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要够大；
• 圆滑过渡，防止有尖角锐边产生，尤其是PC；
• 浇口、流道尽可能宽大粗短，且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置，必要时应加冷料井；
• 模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；
• 排气孔槽必须足够；
• 除PET外壁厚不要太薄，一般不得小于1mm。

 

注塑工艺问题

为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题：

注塑机

应选用专用螺杆、带单独温控射嘴的注塑机；

注塑温度

在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射温度；

注射压力

一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；

注射速度

在满足充模的情况下，一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注射；

保压时间&成型周期

在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减少熔料在机筒停留时间；

螺杆转速和背压

在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产生解降的可能；

模具温度

模温一定要能精确控制其过程，有可能的话，模温宜高一些好。

其他问题

为了防止表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回料时不得大于20％。

除了PET外，其余制品都应进行后处理，以消除内应力。PMMA应在70-80℃热风循环干燥4小时；PC应在清洁空气、甘油、液体石蜡等加热110-135℃，时间按产品而定，最高需要10多个小时。

透明塑料的注塑成型工艺

除了以上的共同问题，透明塑料还各自有些工艺特性，分别如下：

PMMA工艺特性

PMMA粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力，但注射压力提高，有利于改善产品的收缩率。

注射温度范围较宽，熔融温度为160℃，而分解温度可达270℃，因此料温调节范围宽，工艺性较好。所以想要改善流动性，可从注射温度着手。

 

面对冲击性、耐磨性差、易刮花、易脆裂等问题，应该适当提高模温，改善冷凝过程，从而克服这些缺陷。

PC工艺特性

PC粘度大，熔料温度高，流动性差，因此必须以较高温度注塑（270-320℃之间），相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如PMMA。

注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了防止内应力产生，保压时间要尽量短。

 

PC的收缩率大、尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温度，而不是压力去改善流动性。

并且应该从提高模具温度、改善模具结构和后处理等手段，来减少开裂的可能。

当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺陷，放射嘴温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。

PET工艺特性

PET成型温度高，且料温调节范围窄（260-300℃），但熔化后流动性好，故工艺性相对较差，且往往在射嘴中要加防延流装置。

PET的机械强度及性能在注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。

 

模具温度准确控制，是防止翘曲、变形的重要因素，因此建议采用热流道模具。模具温度要高，否则会引起表面光泽差和脱模困难。

综上所述，我们可以得出以上三种塑料的注塑成型工艺参数表，供参考：

▲常见透明塑料注塑工艺参数

透明塑料件的缺陷应该如何解决？

由于篇幅关系，这里只讨论影响产品透明度的缺陷，其缺陷大概有以下几项：

银纹

 

银纹的出现主要来自于充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力，使树脂发生流动上的取向，而和非流动取向产生折光率不同。当其扩展后，可能使产品出现裂纹。

解决方法

除了在注塑工艺和模具上注意外，最好产品作退火处理。如PC料可加热到160℃以上保持3-5分钟，再自然冷却即可。

气泡

 

气泡来自于树脂内的水气和其他气体排不出去，在模具冷凝过程中，或因充模不足，表面又过快冷凝而形成真空泡。

解决方法

首先要充分干燥原料，同时增加注射压力、速度和时间，并在壁厚部分添加浇口。

表面光泽差

主要由于模具粗糙度大，以及冷凝过早，使树脂不能复印模具表面的状态，所有这些都使其表面产生微小凹凸不平，而使产品失去光泽。

解决方法

增加融料温度、注射压力和速度，同时延长冷却时间，确保模具温度。

震纹

 

是指从直浇口为中心形成的密集波纹，其原因在于熔体粘度过大，或流道太长的原因，使前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。

这种问题在PC生产过程中尤为常见，其次则是透明PVC。

解决方法

采用宽浇口或多浇口、慢射速、低射压。如果这些都不能有效解决的话，也可以将横流道的两端各延长几公分，这样已经冷凝的前端料可以流进延长部分，不会阻碍后来料。

泛白、雾晕

主要由于在空气中灰尘落入原料之中，或原料含水量太大而引起的。

解决方法

注意原料的防尘保存，同时提高清洁注塑设备的频率，或者提前适当干燥原料即可。此外，还应注意融料的温度要精确控制，并增加模具温度。

白烟、黑点

 

主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。

解决方法

清除杂质，并尽量降低料温，同时减少料在机筒内的停留时间。

 

▲常见透明塑料缺陷问题及解决方法 点击查看大图

国内外知名透明材料生产企业盘点

目前无论是哪种材料，世界产业格局正在从之前的西方垄断，逐渐变革成为欧美、日本以及中国三足鼎立的局势。

虽然产能上来了，但产品质量依然是大问题。我国目前几乎所有的塑料都面临着低端产能有保障，但高端仍然依赖进口和海外企业的窘境。

针对于PMMA、PC和PET，我们整理了共计66家家企业名单，以飨读者。以下排名不分先后顺序，以国内外生产规模较大或独具代表性的企业为主。如有错漏请联系指出。