第二节 热固性塑料

常用的热固性塑料有酚醛、氨基聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它们主要用于压缩、传递和注射成型。此外，如硅酮、环氧树脂等热固性塑料，主要用做低压传递封装电子元件及浇注成型。

一、工艺特性

1.收缩性

塑料制品从模具中取出，冷却到室温后，发生尺寸收缩，这种性能称为收缩性。由于树脂本身不仅产生热胀冷缩，而且收缩后还与各种成型因素有关，所以成型后塑料制品的收缩，称为成型收缩。

（1）成型收缩的形式及特点

①塑料制品的先尺寸收缩

热胀冷缩及塑料制品脱模时的弹性恢复、塑性变形等因素，会导致塑料制品脱模冷却到室温后尺寸缩小。因此，在设计模具型腔、型芯时应予以补偿。

②收缩方向性

成型时塑料分子按方向排列，使塑料制品呈现各向异性，沿料流方向则收缩大、强度高，与料流垂直方向则收缩小、强度低。另外，成型时因塑料各部位密度及填料分布不匀，故收缩也不匀，产生收缩差，使塑料制品发生翘曲、变形、裂纹，尤其在传递和注射成型时其方向性更为明显。因此，在设计模具时应考虑收缩方向性，按塑料制品形状、料流方向来选取收缩率。

③后收缩

塑料制品成型时，由于各种成型因素的影响，塑料制品内存在残余应力，塑料制品脱模后残余应力发生变化，使塑料制品发生再收缩。一般塑料制品在脱模后10小时内变化最大，24小时后基本定型，但其最后稳定要经30～60天。

④后处理收缩

有时塑料制品按其性能及工艺要求，在成型后需进行热处理，热处理后也会导致塑料制品尺寸发生变化，这称为后处理收缩。在模具设计时，对高精度的塑料制品则应考虑后收缩及后处理收缩的误差，并予以补偿。

（2）影响收缩性的因素

①塑料品种

每种塑料的收缩性各不相同，同类塑料由于填料、相对分子质量及配比等的不同，则其收缩情况及方向性也各不相同。

②塑料制品特性

塑料制品的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件，对收缩性也有很大影响。

③模具结构

模具分型面及加压方向、浇注系统的形状及尺寸，对塑料制品的收缩及方向性影响也较大。

④成型工艺

传递和注射成型工艺一般收缩较大，方向性明显。同时，预热情况、成型温度、成型压力、保压时间及填装料形式等对收缩及方向性均有影响。

2.流动性

塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。这是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。流动性好的塑料，在成型时易形成溢料过多，填充型腔不密实，塑料制品组织疏松，树脂、填料分头聚集，易黏膜，硬化过早等缺陷；流动性差的塑料则会填充不足，不易成型。由此可见，选用塑料的流动性必须与塑料制品的要求、成型工艺及成型条件相适应。对面积大、嵌件多、型芯及嵌件细弱、有狭窄深槽及薄壁的复杂形状塑料制品，应选用流动性好的塑料。在模具设计时，应根据塑料流动性来设计浇注系统、分型面及进料方向等。

3.硬化特性

热固性塑料在成型过程中，在加热受压的条件下软化转变成可塑性黏流状态，随之流动性增大，可迅速填充型腔，在此同时发生缩合反应，密度不断增加，流动性迅速下降，熔料逐渐固化。在模具设计时，对硬化速度快、保持流动状态时间短的塑料则应注意要便于装料，便于装卸嵌件，并且选择合理的成型条件，以免过早硬化或硬化不足，导致塑料制品成型不良。

硬化速度应适合成型工艺要求，例如注射、传递成型时应要求在塑化、填充时化学反应慢，硬化慢，应保持较长时间的流动状态，当充满型腔后在高温、高压下应快速硬化。

二、成型特性

热固性塑料的成型特性与塑料的品种有关，也与所含填料品种和粒度及颗粒均匀度有关。例如细料流动性好，但预热不易均匀，充入空气多且不易排出，传热不良，成型时间长。粗料则易使塑料制品不光泽，表面不均匀。塑料过粗或过细均直接影响比容、压缩率和模具加料室容积。

常见热固性塑料的成型特性见表1.2.1。