注射成型加工工艺

T流变性能 Rheology

• 由于 SBS与SEBS 弹体中间的软质段分子结构不同，其相对剪切率的粘度特性( Viscosity/Shear Rate) 也有显著的差异.
• 但 SBS与SEBS弹体的熔胶粘度 (Melt Viscosity) 非常容易被炮筒内剪切率 (Shear Rate)影响，反而对炮筒内的温度不太敏感.
• SBS弹体无需依赖高剪切率来达至塑性流动力, SEBS弹体却需依赖高剪切率来达至塑性流动力.
• 快速注射与高压缩比螺杆 (High Compression Ratio Screw) 更适合于SEBS 的加工.

原料稳定性 Stability (SEBS)

• SEBS弹体软质段分子饱和, 不会被氧化, 高温或高剪切率加工不影响稳定性.
• 一般加工温度在 200 – 230C 间，可用高剪切率加工.
• 如果材料因高温或高剪切率加工而降解, 熔胶粘度会因分子链断裂而降低

原料稳定性 Stability (SBS)

• SBS软质段分子段有不饱和键，容易被氧化，高温或高剪切率加工产生材料降解(Degradation) 可能性高 .
• 避免材料降解，加工温度须保持 150 – 200C， 熔胶不宜停留在炮筒内太久.
• 如果材料降解，副产品无毒亦无腐蚀性，会有凝胶出现.
• 若加工温度超过200C， 熔胶粘度会上升 (SBS 分子可能有架桥现象)，因而降低生产率.

螺杆设计 Screw Design

• 典型SBS 和 SEBS 往复螺杆型注射机都备有 2:1 至 3:1压缩比的螺杆，螺杆头斜角为 60度.
• 一般用来注射 PVC, PE, PP, PS, 和工程塑料的传统螺杆都适合于SBS 和 SEBS 的注射.
• 具两段排气的螺杆有利于排除一些SBS 或 SEBS 粒子的表面湿气

主流道 Sprues

• 一般可采用带 3C 出模角的标准主流道设计.
• 拉针(Puller)须根据不同软硬度的材料来设计.
• 软性SBS及SEBS材料不可用“Z”型拉针.
• 倒扣指 (Undercut“fingers”), 反向锥形冷井 (Reverse taper cold wells), 和狭槽棒拉针(slot bar puller) 皆是典型设计.

充料口 Gate

• 普通类的水口都可用于SBS 或 SEBS 的注射.
• 充料口厚度一般是部件厚度的 15% 至 25%.
• 水平长度 (Land Length)应越短越好.
• 扇形 (Fan Gate)或边缘闸 (Edge Gate)效果最好

收缩率 Shrinkage

• 有如一般塑料注射, SBS/SEBS模具设计必须考虑材料的收缩特性.
• SBS或SEBS材料的收缩率依配方而别，在0.005 to 0.020 inches/inch (i.e. 0.5 – 2%) 范围内。熔胶流进模具反向的收缩率会较高.
• 一般而言，SBS的收缩率要小一些，而SEBS 的收缩率则会略大.
• 密度较高 (填充过的材料) 的材料收缩率较密度低的材料收缩率要小一些.
• 一些加工条件如模温，熔胶温度，注速与产品厚度会影响产品收缩率

炮筒温度 Cylinder Temperatures

• 进料区温度应该在 65-90C范围内.
• SBS－用140-180C炮筒温度，可以 20-30C (分段) 由进料区逐渐提升到射嘴区.
• SEBS－ 一般炮筒温度 200-245C (透明料用 180-190C ). 大件产品最高可达至 265C.
• 高温加工可以快速填模，减低分子定位，提高产品物性，但冷却时间延长而增加注射周期。

注射速度 Injection Rate

• SBS与SEBS材料 (尤其是 SEBS 材料 )的熔胶粘度(Melt Viscosity)与剪切率(Shear Rate)系系相关. 注射SBS材料通常使用中等的注射速度. 但注射SEBS材料就必须使用较高的注射速度, 以避免熔胶在填模时半途“冻结”(Freeze-Off).
• 模具若有足够的排气系统(Venting)，即使用高速注射也不必担心会有困气(Air Entrapment)现象.

模温 Mould Temperature

• SBS弹体- 最适当模温 10-40C.
• SEBS弹体- 最适当模温 35-65C.
• 较高模温可促进溶胶在模内的流动，低压注射亦能填模, 有更完美的产品表面，也能减低分子定向 (Molecular Orientation). 使产品有更优良的物性. 

炮筒的清理 Purging SBS

• 具有良好的热稳定性，没有必要在每次原料中断后都要清理炮筒.
• SEBS弹体的热稳定性非常好，加工温度下即使停放两小时,在炮筒里的材料都不会降解.
• SBS弹体 - 可以 PS来清理炮筒.
• SEBS弹体 - 可以 HDPE 或 PP来清理炮筒.

原料的预烘 Pre-Heating

• 在一般储藏情况下SBS弹体与SEBS 弹体都不会吸收空气中的湿气,所以原料没有必要预烘.
• 如果产品外观是决定性的,原料可放在热式料斗以50°C 烘2至4小时.

着色 Colouring

• 大部分 SBS 弹体与SEBS弹体胶粒是透明或乳白天然色, 很容易上色. 可以用色母(色种)以干式搅匀或在生产流程中注入.
• 需特别留意色种的底料 (Carrier Resin /Base Resin).
• SBS - 以PS 或 EVA为底的色种较适当.
• SEBS - 以PE 或 PP为底的色种较适当，EVA为底的色种热稳定性较差.
• 不可采用以 PVC为底的色种.