第二節 熱固性塑料

常用的熱固性塑料有酚醛、氨基聚酯、聚鄰苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它們主要用于壓縮、傳遞和注射成型。此外，如硅酮、環氧樹脂等熱固性塑料，主要用做低壓傳遞封裝電子元件及澆注成型。

一、工藝特性

1.收縮性

塑料制品從模具中取出，冷卻到室溫后，發生尺寸收縮，這種性能稱為收縮性。由于樹脂本身不僅產生熱脹冷縮，而且收縮后還與各種成型因素有關，所以成型后塑料制品的收縮，稱為成型收縮。

（1）成型收縮的形式及特點

①塑料制品的先尺寸收縮

熱脹冷縮及塑料制品脫模時的彈性恢復、塑性變形等因素，會導致塑料制品脫模冷卻到室溫后尺寸縮小。因此，在設計模具型腔、型芯時應予以補償。

②收縮方向性

成型時塑料分子按方向排列，使塑料制品呈現各向異性，沿料流方向則收縮大、強度高，與料流垂直方向則收縮小、強度低。另外，成型時因塑料各部位密度及填料分布不勻，故收縮也不勻，產生收縮差，使塑料制品發生翹曲、變形、裂紋，尤其在傳遞和注射成型時其方向性更為明顯。因此，在設計模具時應考慮收縮方向性，按塑料制品形狀、料流方向來選取收縮率。

③后收縮

塑料制品成型時，由于各種成型因素的影響，塑料制品內存在殘余應力，塑料制品脫模后殘余應力發生變化，使塑料制品發生再收縮。一般塑料制品在脫模后10小時內變化最大，24小時后基本定型，但其最后穩定要經30～60天。

④后處理收縮

有時塑料制品按其性能及工藝要求，在成型后需進行熱處理，熱處理后也會導致塑料制品尺寸發生變化，這稱為后處理收縮。在模具設計時，對高精度的塑料制品則應考慮后收縮及后處理收縮的誤差，并予以補償。

（2）影響收縮性的因素

①塑料品種

每種塑料的收縮性各不相同，同類塑料由于填料、相對分子質量及配比等的不同，則其收縮情況及方向性也各不相同。

②塑料制品特性

塑料制品的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件，對收縮性也有很大影響。

③模具結構

模具分型面及加壓方向、澆注系統的形狀及尺寸，對塑料制品的收縮及方向性影響也較大。

④成型工藝

傳遞和注射成型工藝一般收縮較大，方向性明顯。同時，預熱情況、成型溫度、成型壓力、保壓時間及填裝料形式等對收縮及方向性均有影響。

2.流動性

塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。這是模具設計時必須考慮的一個重要工藝參數。流動性好的塑料，在成型時易形成溢料過多，填充型腔不密實，塑料制品組織疏松，樹脂、填料分頭聚集，易黏膜，硬化過早等缺陷；流動性差的塑料則會填充不足，不易成型。由此可見，選用塑料的流動性必須與塑料制品的要求、成型工藝及成型條件相適應。對面積大、嵌件多、型芯及嵌件細弱、有狹窄深槽及薄壁的復雜形狀塑料制品，應選用流動性好的塑料。在模具設計時，應根據塑料流動性來設計澆注系統、分型面及進料方向等。

3.硬化特性

熱固性塑料在成型過程中，在加熱受壓的條件下軟化轉變成可塑性黏流狀態，隨之流動性增大，可迅速填充型腔，在此同時發生縮合反應，密度不斷增加，流動性迅速下降，熔料逐漸固化。在模具設計時，對硬化速度快、保持流動狀態時間短的塑料則應注意要便于裝料，便于裝卸嵌件，并且選擇合理的成型條件，以免過早硬化或硬化不足，導致塑料制品成型不良。

硬化速度應適合成型工藝要求，例如注射、傳遞成型時應要求在塑化、填充時化學反應慢，硬化慢，應保持較長時間的流動狀態，當充滿型腔后在高溫、高壓下應快速硬化。

二、成型特性

熱固性塑料的成型特性與塑料的品種有關，也與所含填料品種和粒度及顆粒均勻度有關。例如細料流動性好，但預熱不易均勻，充入空氣多且不易排出，傳熱不良，成型時間長。粗料則易使塑料制品不光澤，表面不均勻。塑料過粗或過細均直接影響比容、壓縮率和模具加料室容積。

常見熱固性塑料的成型特性見表1.2.1。