反应注射成型用两种主液体,使用不同的催化剂、发泡剂和改性剂,可得到硬质或软质、密度不同的发泡体制品。反应注射设备一般都包括两组液料的供给系统和液料泵出、混合及注射系统。RIM材料的固化时间一般少于1min,通常是20s,与大多数塑料加工过程不同,成型周期与制品壁厚无关。
目前大多数RIM材料皆以聚氨酯树脂为基础,聚氨酯反应注射成型的两种主浆料是多元醇和二异氰酸酯,每种原料浆中除树脂外,还常加入填料和其他添加剂。其成型过程通常由物料准备、计量、混合、充模、固化、后处理几个阶段组成,如图5-9所示。
图5-9 反应注射成型工艺流程图
(1)物料准备 首先交异氰酸酯和多元醇两种原料分别放入两个容器内,[敏感词]控制物料的温度,对聚氨酯而言,原料液温度一般为20~40℃,温度控制精度为±1℃。
(2)计量 两种原料分别通过各自的定量泵进行计量输出。要求计量精度至少为±1.5%,[敏感词]控制在±1%内。
(3)混合 在RIM成型中,产品质量的好坏很大程度上取决于混合头的混合质量,生产能力则完全取决于混合头的混合量。一般采用的压力为10.34~20.68MPa,在此压力范围内能获得较佳的混合效果。
(4)充模 原料混合后发生化学反应,然后迅速、完全地注入模具型腔。此时应严格控制充模时间和原料温度。聚氨酯物料的初始温度不得超过90℃,型腔内平均流速一般不应超过0.5m/s。反应注射物料充模的特点是料流的速度很高,为此要求原液的粘度不能过高,聚氨酯混合料充模时的粘度为0.1Pa·s左右。
(5)固化 聚氨酯双组分混合料在注入型腔后具有很高的反应活性,可在很短的时间内完成定型。由于塑料的导热性差,大量的反应热不能及时散发,故而使成型物内部温度远高于表层温度,所以成型物的固化是从内向外进行的。应充分发挥模具的换热功能来散发热量,以便将型腔内的[敏感词]温度控制在树脂的热分解温度以下。
反应注射模内的固化时间主要同成型物料的配方和制品尺寸决定。
(6)后处理 反应注射制品从模内脱出后还需要进行热处理。热处理有两个作用:一时补充固化;二是涂漆后的烧烤,以便在制品表面形成牢固的保护膜或装饰膜。