聚氨酯反應注射成型RIM工藝將液體狀的高活性反應物料在高壓下同時噴射人混合室,瞬間混合均勻,隨之注入模腔中迅速反應得到模制品。要求液體原料黏度低、流動性好、反應性高。
反應注射成型工藝之所以得到如此迅速發展,與其本身具有眾多的優點密切相關。RIM聚氨酯工藝具有以下優點。
(1)成型壓力低,成本效率好 在RIM—PU工藝中,由于使用液體原料,成型壓力低(模腔內壓力0.35—0.70MPa),從而降低了對模具構造的要求。模具重量比注射成型所用的模具輕。因而模具費用只有熱塑性塑料注射模具的1/3一1/2。注模時鎖模力也比熱塑性塑料的低得多。
(2)能耗小 由于反應料液的黏度低(低于2000mPa·s)、原料混合壓力一般只有14—21MPa(而普通注射模具的注塑壓力在14—3:MPa),輸送壓力低,成型溫度(模溫50—70℃)不高,采用的是高活性原料,并且反應釋放熱量,因此能量消耗少。
(3)自動化程度高 RIM工藝中原料的輸送精度要求很高,重復性好,否則制品性能難以保證。要做到原料配比精確,就要求發泡機各個部件及控制單元都要自動控制以適應高速、大規模生產。在RIM工藝中,除原料溫度、輸送壓力、注射量等參數要自控外,對混合頭與模具注射口的對接上也是全自動對位、復元。
(4)生產周期短、效率高 RIM工藝最大的特色是無需像其它高聚物那樣先造粒、后注射成型,是直接利用原料進行生產。原料的活性大,設備自動化程度高,混合頭自清理,生產效率高,因此RIM生產周期比低壓聚氨酯泡沫塑料澆注工藝短得多,一般僅2—3min,適合于大規模生產。
(5)配方選擇的自由度大,可制造復雜部件 配方選擇的自由度大,可設計成多種結構,可被多種材料增強,制備物理機械性能范圍極為寬廣的聚氨酯材料。可生產密度低約50kg/m‘的泡沫塑料到密度高達1400kg/m3的實心增強聚氨酯,材料的彎曲模量從RIM的200—700MPa到SRIM制品的3000—14000MPa,從韌性好的彈性體到剛性大、耐沖擊的SRIM結構材料,可滿足各種不同要求。
與用于汽車工業的其它塑料相比,RIM聚氨酯的不足之處主要是原料成本較高,其次是廢、舊邊角料回收應用較復雜。
總之,RIM工藝的優點是較突出的,其與聚氨酯泡沫低壓澆注發泡工藝及熱塑性塑料注射成型工藝的工藝特性比較見表8-2。