Ixef® PARA材料注塑成型技术要点｜从干燥到成型全流程详解

一、PARA材料简要介绍

本文所涉及的PARA材料为Ixef®聚芳香酰胺，是苏威特种聚合物（SOLVAY SPECIALTY POLYMERS）旗下的高性能材料。Ixef® PARA 通常含有56 – 60 %的玻璃纤维增强，这使得该材料具备了卓越的强度和硬度。而该材料的独特性在于: 即便有很高的玻璃纤维负载量，平滑的多树脂表面仍然呈现出一个高光泽、无玻璃质纤维的表面, 可理想地用于油漆、金属电镀或者注塑形成一个自然反射的外壳。Ixef® PARA材料可通过常规注塑成型设备加工，成型后的制品具备优异性能，广泛应用于多种工业领域。

二、注塑成型工艺

（一）设备要求

Ixef® PARA材料可在常规注塑成型设备上加工，具体设备参数及配置要求如下：

• 锁模压力：估计需要1T/cm²的锁模压力。
• 螺杆选择：建议使用压缩比在2:1至3:1之间、L/D（长度/直径）比在15:1至20:1之间的标准（通用型）螺杆。
• 止逆阀：采用环型止逆阀，禁止使用球型止逆阀。
• 喷嘴：使用逆锥度喷嘴，以减少流涎或凝结现象的发生。
• 绝缘装置：在模具和压机的压板之间安装绝缘板。
• 温度控制装置：根据加工温度要求，配备水温或油温的模具温度控制装置；若使用油温加热器，需确保管线、密封件及导热流体适配加工温度。
• 干燥设备：配置除湿料斗干燥器，保证塑料在整个加工过程中保持干燥。
• 料筒容量：选择适当容量的料筒，确保物料滞留时间不超过6分钟。滞留时间计算公式为：滞留时间（分）=2×（料筒容量×循环时间（秒））/（注塑量×60）。
• 热流道系统：若采用热流道系统，其设计需适配高温结晶性聚合物。

（二）干燥处理

由于Ixef® PARA材料的包装采用防潮密封设计，在加工前若包装未开封，无需进行干燥处理；若口袋开封超过24小时，需按照以下要求进行干燥处理，具体参数见表1：

干燥方法	温度	时间（小时）
热风	80°C	12
干燥设备	120°C	4至5

（三）注塑核心参数

在设置注塑参数前，需确认模具温度和材料温度均达到120°C以上的要求值。若模具温度过低，成型部件可能出现吸水量增加、后结晶风险、表面外观差、蠕变性更高、收缩率降低等缺陷。注塑成型起始点条件见表2：

参数类别	具体要求
材料温度（清料）	标准牌号：280°C；阻燃和冲击改性牌号：<270°C
料筒温度	进料段：250°C至280°C；压缩段：250°C至280°C；计量区：250°C至280°C
喷嘴段温度	260°C至290°C
热流道温度（使用时）	250°C至280°C
模具温度	120°C至140°C
注塑速度	高，0.5秒至2.5秒
保压压力	500巴至1500巴（比压）
背压	0巴至10巴（液压）
螺杆速度	3 m/min至10 m/min

（四）温度核实

• 采用温度探头核实模穴的实际温度，确保符合模具温度要求。
• 将一段熔体挤注到绝缘物（如手套、纸板等）上，用温度探头在熔体中移动，准确确认熔融温度是否达标。

（五）射出计量与保压冷却

射出计量与保压冷却的操作步骤及参数要求如下：

• 首先设置初始冷却时间，同时设置零保压时间和/或压力。
• 采用平均至高的注塑速度，逐步增大射出计量，注塑未完全填充的部件。
• 当模具几乎充满（95%至98%）时，设置初始保压压力，并逐渐增加保压时间，使最后阶段的填充在恒定压力下完成，避免部件过度填充。
• 保压和冷却时间参考表3，具体计算公式为：保压时间（秒）=3s×w（w为壁厚，单位mm）；冷却时间（秒）=2.5s×w（w为壁厚，单位mm，且w≥2mm）。

参数	要求
保压时间（秒）	3 s × w（w=壁厚，mm）
冷却时间（秒）	2.5 s × w（w=壁厚，mm，≥2 mm）

（六）安全程序

注塑成型过程中，必须严格遵守以下安全程序：

• 注塑机的所有保护装置和外盖必须安装到位；操作人员需穿戴齐全个人防护用品，建议佩戴防护面罩和手套，穿着长袖衣服。
• 清料屏应靠着浇道衬套，以保护模具；清料时的排出物温度极高，需小心操作和处置。
• 时刻警惕塑料分解风险，塑料分解的常见征兆包括挤出时严重变色和产生大量气体。若怀疑塑料分解，需假设存在高压气体并采取适当的泄压措施；尤其要谨慎处理堵塞的喷嘴，严格遵循既定安全准则。

三、常见问题和解决方案

注塑成型过程中可能出现多种问题，针对常见问题及对应的解决方案整理如下表（表4）：

故障类型	建议的解决方法
部件和模具上有油点（降解的迹象）	降低材料温度（螺杆及/或热流道）
白斑（相同现象，但模具是冷的）	增加模具温度；降低材料温度（螺杆及/或热流道）；使用脱模剂、润滑剂
表面外观差	增加模具温度；增大注塑速度；核实保压时间和压力
表面上可见玻璃纤维	增加模具温度；增大注塑速度；增大流道尺寸；升高材料温度
喷射纹	更改进浇点位置；减小初始注塑速度；增大进浇点的横截面积
烧焦	增大排气；降低填充末端位置时的注塑速度
部件未完全填充	增大射出计量；增大注塑压力和速度；增大流道尺寸；升高材料温度；增大排气
部件变形	升高模具温度；修改部件设计，避免大的厚度差异；增大保压压力以降低收缩率；修改注塑浇口的位置和尺寸；增加冷却时间
部件或浇道粘模	减少保压时间；降低保压压力；增大模穴的脱模角度
缩痕	增加保压时间和压力；改变进浇点的位置和尺寸