Wtryskiwanie poliestrów

Wtryskiwanie poliestrów jest zadaniem dość skomplikowanym. Dlatego należy się do niego odpowiednio przygotować. Przed przetwórstwem należy termoplastyczne poliestry suszyć w suszarce z obiegiem suchego powietrza przez 3-4 godziny w temperaturze 120 st. C.

Przy wtryskiwaniu PET i PBT optymalne własności mechaniczne wyprasek można osiągnąć tylko pod warunkiem intensywnego suszenia wstępnego. Dla zapewnienia krótkiego czasu przebywania stopu w cylindrze należy dążyć do optymalnego wykorzystania objętości wtrysku. W przypadku PET należy pamiętać o wysokiej temperaturze formy.

Wzmocnione poliestry termoplastyczne: politereftalan etylenu (PET) i politereftalan butylenu (PBT) zawierają od 10 do 55 proc. wagi równomiernie rozłożonych włókien szklanych lub innych napełniaczy. W obu przypadkach tworzywa bazowe i wzmacniacze dobrane są specjalnie pod kątem szybkiej krystalizacji przy wtryskiwaniu. Dzięki temu wypraski charakteryzują się godnym uwagi zestawem własności: dużą wytrzymałością i sztywnością przy dobrej sprężystości, dużą dokładnością wymiarową, odpornością na chemikalia i wytrzymałością termiczną, dobrą charakterystyką współczynnika tarcia i odpornością na ścieranie oraz dobrymi własnościami elektrycznymi. Typowymi przykładami zastosowań są wypraski precyzyjne, takie jak elementy obudów i wtyczek, oraz techniczne elementy funkcyjne stosowane w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego.

Termoplastyczne poliestry powstają w wyniku polikondensacji, tzn. z odszczepieniem wody, dlatego też są bardzo wrażliwe na działanie wilgoci i przed przetwórstwem muszą być bardzo intensywnie suszone. Do suszenia nadają się suszarki z obiegiem suchego powietrza, przy czym punkt rosy suchego powietrza musi być niższy od - 20 st. C. Warunki suszenia zakładają czas 3-4 godzin w temperaturze 120 st. C; resztkowa zawartość wilgoci w granulacie powinna wynosić maksymalnie 0,04 proc. w przypadku PBT i 0,02 proc. w przypadku PET.

Pneumatyczny transporter do przenoszenia wysuszonego granulatu z suszarki do leja zasypowego również wymaga suchego powietrza, a lej zasypowy musi być stale zamknięty, gdyż tylko w ten sposób można zapobiec wchłanianiu wilgoci. Ponieważ PET i PBT są bardzo wrażliwe na działanie wilgoci, zaleca się regularne sprawdzanie zawartości wilgoci w granulacie podczas produkcji. Próbki należy pobierać z dołu leja zasypowego. Zbyt duża zawartość wilgoci w granulacie powoduje niepożądane skracanie łańcuchów cząsteczek wskutek rozkładu hydrolitycznego. Własności mechaniczne tak uszkodzonego materiału spadają poniżej poziomu zadanego; i tak np. przy resztkowej zawartości wilgoci w PBT równej 0,1 proc., zamiast 0,04 proc. wytrzymałość na rozciąganie spada do 12 proc. poniżej wartości optymalnej, a udarność nawet do 25 proc.

Przy przetwórstwie typów poliestrów z dodatkiem środka uniepalniającego temperatura stopu powinna odpowiadać dolnej granicy dopuszczalnego zakresu. Zbyt wysoka temperatura stopu przy zbyt długim czasie przebywania w cylindrze może powodować rozkład materiału. Dlatego też te dwa parametry muszą być starannie do siebie dobrane: im mniejsze wykorzystanie objętości wtrysku w agregacie wtryskowym, tym dłuższy czas przebywania stopu w cylindrze, a zatem tym niższa powinna być temperatura lub tym bardziej stromy profil temperatur cylindra.

Dla PBT czas przebywania stopu w cylindrze powinien być krótszy niż 8-10 minut. Czas można oszacować znając maksymalny skok dozowania, nastawiony skok dozowania i czas cyklu. Przy bardzo krótkim czasie przebywania w cylindrze stop może być niejednorodny, natomiast przy bardzo długim czasie przebywania może dojść do termicznego przeciążenia stopu.

Bardzo dokładna jest eksperymentalna metoda określania czasu przebywania w cylindrze: podczas bieżącej produkcji dodaje się - w strefie zasilania - do przetwarzanego tworzywa kilka ziaren barwnego tworzywa tego samego typu i mierzy się czas od momentu dodania barwnego granulatu do momentu pojawienia się na wypraskach barwnych smug.

Przy przetwórstwie wzmocnionych poliestrów PET i PBT należy stosować średnie wartości do dużych prędkości wtrysku. Dlatego też dla wyrobów cienkościennych ciśnienie wtrysku może wynosić 100 MPa i więcej. Przy takich parametrach przetwórstwa sztywna konstrukcja formy jest warunkiem powstawania wyprasek bez wypływki (gratu), dużej trwałości formy i dużego okna przetwórczego.

Wykorzystano materiały firmy DuPont.