北方民族大学 塑料成型工艺课程设计 化妆品(发膜)瓶零部件设计 - 图文 联系客服

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化妆品用(发膜)塑料瓶部件设计

第一章 瓶盖的设计

1.1瓶盖设计及产品图

1.1.1制品使用环境分析

通过对产品的分析,该产品主要是在市内使用,偶尔在室外使用。因此环境温度变化很大,主要在-20--100摄氏度之内。湿度在30%--80%左右。压力变化不大,基本维持在常压下。由于环境的不同,可能受到氧,辐射,光等因素影响产品的使用性能。该产品决定了其受力主要是静态力为主,而且是间断不连续的,承受的外力不大,主要是防止意外掉落摔坏。

该盖子与产品接触,主要是其中的油类化学成分对其影响较大,故盖子的材料需要耐化学腐蚀好的。该产品还要求材料吸水性低,不因湿度大而影响尺寸。此外还要求该材料渗透性低。

该盖子外观要求光泽性高,且需着色加强其美观性。

由于该产品作用于人的皮肤,故材料需要无毒性,一保障消费者的安全。 该盖子还有一个铰链式的链接,分为两部分,使用起来更方便。因此要求材料耐疲劳弯曲性能好,不易折断。 1.1.2 产品图

1.2原材料选择与配方设计

1.2.1原材料的选择

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所使用的材料为了降低成本,应该首选热塑性材料,便于生产过程中产生的废料和产品的后续重复利用。还需要材料加工性较好。

几种材料性能的比较 性能 刚性 收缩率 较好 差 差 一般 好 好 好 好 种类 PP PE PVC PS ABS 好 好 韧性 强度 低温下差 较高 好 低 差 较高 差 高 差 高 耐热性 化学稳定性 耐候性 毒性 好 差 一般 无毒 好 差 一般 无毒 好 一般 好 有毒 好 一般 好 无毒 好 较差 好 有毒 对上面的条件综合考虑,初步选择pp为原材料。

考虑到成本问题,目前国内主要使用国产的,据此,本设计选择大庆石化主打牌号pp --TX30G:熔融指数8.0~11.0 g/10min,适合制作彩色包装盒、日用品包装盒、小型制件等。 1.2.2材料的特性

PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3(比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。

丙烯聚合时由于使用催化剂的品种不同,则生产出的聚丙烯分子结构也就有所差异。按CH3排列方式的不同,分为无序排列分布和有序排列分布,聚丙烯形成了三种不同的立体结构,即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯。三种聚丙烯中目前以等规聚丙烯应用量最大,约占聚丙烯总产量的95%。

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成型特性

1.结晶料,吸湿性小.

2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快 工艺特点:

PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一:PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。

PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内.PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。

PP的拉伸强度和刚性都比较好,但冲击强度较差,特别是低温时耐冲击性差。此外,如果制品成型时存在取向或应力,冲击强度也会显著降低。虽然抗冲击强度差,但经过填充或增强等改性后,其机械性能在许多领域可与成本较高的工程塑料相竞争。 表面硬度

PP的表面硬度在五类通用塑料中属低等,仅比PE好一些。当结晶度较高时,硬度也相应增加一些。 气密性(气体阻隔性)

PP对氧气、二氧化碳和水蒸汽都有一定的透过性,但与其它非塑料材料相比其气密性还是相当好的。

老化性能

PP分子中存在叔碳原子,在光和热的作用下极易断裂降解。未加稳定剂的PP在150℃下被加热半小时以上,或在阳光充足的地方曝晒12天就会明显变脆。未加稳定剂的PP粉料在室内避光放置4个月也会严重降解,散发出明显的酸味。在PP粉料造粒之前加入0.2%以上的抗氧剂可以有效地防止PP在加工和使用过程中的降解老化。目前推荐使用的B215抗氧剂就是主抗氧剂1010(酚类)和辅抗氧剂168(亚磷酸酯)按1:3的比例复配而成的。

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1.2.3助剂的选择及配方

由以上可以看出,pp还有一些不足,需要添加助剂来改善某些性能,这些添加剂必须无毒,且对原料的性能影响很小。

助剂类别繁多,约有上百种。品种成千上万。助剂的选择与应用,必须兼顾应用对象种类、加工方式、制品特征及配合组分等多种因素。以聚合物用助剂为例,选择助剂时应考虑以下几个问题。 1、助剂与制品的匹配性

助剂应与聚合物匹配,这是选用助剂时首先要考虑的问题。助剂与聚合物的配伍性包括它们之间的相容性以及对稳定性方面的影响。一般地说,助剂必须长期,稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应用的效能。所以通常要求所选择的助剂与聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助剂就容易析出。固体助剂的析出俗称为“喷霜”,液体助剂的析出则称作“渗出”或“出汗”。助剂析出后不仅失去作用,而且影响制品的外观和手感。助剂与聚合物的相容性主要取决于它们结构的相似性。

并非要求所有的助剂都必须与聚合物有良好的相容性。如无机填充剂和无机颜料,它们不溶于聚合物,无相容性而言,它们在聚合物中的分散是非均相的,不全析出。对这类助剂则要求它们细度小、分散性好。也不是所有的助剂与聚合物的相容性愈大愈好。如润滑剂的相容性如果过大,就会起到增塑剂的作用,造成聚合物的软化。

助剂与聚合物匹配性的另一个重要问题是它们在稳定性方面的影响。 2、助剂的耐久性

聚合物材料在使用条件下,仍可保持原来性能的能力叫耐久性。保持耐久性就是防止助剂的损失。助剂的损失主要通过三条途径:挥发、抽出和迁移。挥发性大小取决于助剂本身的结构。一般来讲,分子量愈小,挥发性愈大。抽出性与助剂在不同介质中的溶解度直接相关。要根据制品的使用环境来选择适当的助剂品种。迁移性是指聚合物中某些助剂组分可以转移到与其接触的材料上的性质。迁移性大小与助剂在不同聚合物中的溶解度有关,同时要求助剂应具有耐水、耐油、耐溶剂的能力。

3、助剂对加工条件的适应性

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