Warum sollten Spritzgussteilen Weichmacher zugesetzt werden?
Weichmacher sind häufig verwendete Zusatzstoffe, die beim Spritzgießen eine entscheidende Rolle spielen. Ihre Zugabe kann die Verarbeitungseigenschaften von Kunststoffen und die Leistung des Endprodukts erheblich verbessern.
1. Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften
Reduzierung der Schmelzviskosität: Viele Kunststoffe, wie z. B. Polyvinylchlorid (PVC), haben ohne Weichmacher eine hohe Schmelzviskosität. Die starken intermolekularen Kräfte zwischen den PVC-Molekülen erschweren es der Schmelze, beim Spritzgießen gleichmäßig in die Formhohlräume zu fließen. Weichmachermoleküle können zwischen die Polymerketten eindringen, als Schmiermittel wirken und die intermolekularen Kräfte reduzieren. Bei Teilen mit dünnen Wänden ist ein guter Schmelzfluss besonders wichtig. Die Schmelze muss die engen Formhohlräume schnell und gleichmäßig füllen. Durch Zugabe eines Weichmachers kann die Schmelze effizienter durch die engen Kanäle fließen und so die vollständige Bildung des Teils gewährleisten.
2. Verbesserung des Verarbeitungstemperaturbereichs: Weichmacher können die Glasübergangstemperatur (Tg) von Kunststoffen senken. Reines Polystyrol (PS) beispielsweise hat eine relativ hohe Tg, sodass beim Spritzgießen eine hohe Temperatur zum Erweichen erforderlich ist. Die Zugabe eines Weichmachers senkt die Tg, sodass der Kunststoff bei niedrigeren Temperaturen eine gute Plastizität aufweist. Dies reduziert nicht nur den Energieverbrauch während der Verarbeitung, sondern verhindert auch Probleme wie Kunststoffabbau durch zu hohe Verarbeitungstemperaturen. Weichmacher können auch den Verarbeitungstemperaturbereich von Kunststoffen erweitern. Dies bedeutet, dass kleine Temperaturschwankungen während des Spritzgussverfahrens nur minimale Auswirkungen auf die Verarbeitungseigenschaften des Kunststoffs haben, was zu einer stabileren Verarbeitung und einer verbesserten Maßgenauigkeit und Qualitätskonsistenz der Formteile führt.
3. Verbesserung der Leistung von Spritzgussteilen
Höhere Flexibilität und Zähigkeit: Bei Spritzgussteilen, die ein gewisses Maß an Flexibilität erfordern, wie Kunststoffrohre und Ummantelungen von Elektrokabeln, spielen Weichmacher eine entscheidende Rolle. In der Kunststoffmatrix erhöhen Weichmacher die Beweglichkeit der Polymerketten. Weichmacher können auch die Zähigkeit von Kunststoffen verbessern. Wenn ein Spritzgussteil einem äußeren Aufprall ausgesetzt ist, gibt der Weichmacher den Polymerketten mehr Raum, um Energie aufzunehmen.
Verbesserung der Leistung bei niedrigen Temperaturen: Bei niedrigen Temperaturen werden viele Kunststoffe ohne Weichmacher spröde. Dies liegt daran, dass die Beweglichkeit der Polymerketten bei niedrigen Temperaturen reduziert ist. Durch die Anwesenheit eines Weichmachers behält der Kunststoff auch bei niedrigen Temperaturen ein gewisses Maß an Flexibilität.
