聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）因其高透明度、耐化学性、高机械强度等特点，广泛应用于饮料瓶、食品容器、电子元件等领域。然而，PET的吸湿性强、结晶温度高、热稳定性差等特性，使其注塑成型工艺比普通塑料（如PP、PE）更为复杂。以下是PET注塑成型的核心工艺流程及关键控制点。
一、原料预处理：干燥除湿
1. 必要性
PET分子链中的酯键极易水解（吸湿率可达0.5%），微量水分会导致熔体降解，制品发脆、表面银纹或气泡。
2. 干燥参数
温度：150-170°C（高于玻璃化转变温度，确保深层除湿）；
时间：4-6小时（视原料初始含水率而定）；
干燥设备：采用除湿干燥机（露点≤-40°C），避免热风循环二次吸湿。
3. 质量控制
干燥后含水率需≤0.005%（可用卡尔费休水分仪检测），否则需延长干燥时间或提高温度。
二、熔融塑化：温度分段控制
1. 料筒温度分段
后段（进料区）：240-260°C
防止过早熔融导致喂料不畅，同时避免高温区物料停留时间过长。
中段（压缩区）：260-280°C
促进PET分子链熔融均质化，消除未熔晶核。
前段（计量区）：270-290°C
熔体温度控制在280°C以下，超过290°C易引发热降解（产生乙醛，影响食品级安全）。
2. 熔体温度监测
使用熔体热电偶实时监控，温度波动需≤±3°C。若熔体发黄或粘度下降，表明已发生降解。
三、注射与成型：精准充填与保压
1. 注射阶段
注射压力：80-120 MPa
高粘度PET需较高压力，但需避免喷射痕（Jetting），采用慢-快-慢多段注射速度：
第一阶段：低速充填流道（防止熔体飞溅）；
第二阶段：高速充填型腔（确保完整成型）；
第三阶段：低速收尾（减少内应力）。
注射速度：50-150 mm/s，薄壁件（如瓶胚）需更高速度（>200 mm/s）。
2. 保压阶段
保压压力：注射压力的50-70%（约40-80 MPa）；
保压时间：5-15秒（根据壁厚调整，厚壁件需延长至20秒以上）；
作用：补偿收缩，防止缩痕，提升尺寸稳定性。
四、冷却与结晶：模具温度控制
1. 模具温度设定
非结晶制品（透明容器）：10-30°C（快速冷却抑制结晶，保持透明度）；
半结晶制品（工程件）：120-140°C（促进结晶，提升耐热性与刚性）；
特殊需求：若需高光泽表面，模温可提高至80-100°C。
2. 冷却时间
薄壁件（<2mm）：10-20秒；
厚壁件（>4mm）：40-60秒；
冷却不均会导致翘曲或应力开裂，需优化水道设计（如随形冷却）。
五、脱模与后处理
1. 脱模要点
顶出方式：采用气动顶出或伺服顶出，避免顶白或变形；
脱模斜度：≥1°（防止粘模或拉伤）；
脱模剂：尽量不用（残留影响透明度），必要时选用水性脱模剂。
2. 后处理工艺
退火处理：对高精度工程件（如齿轮、轴承），在120-150°C下热处理2-4小时，消除内应力；
表面处理：等离子喷涂或UV涂层，提升耐磨性和阻隔性。
六、关键工艺挑战与解决方案
1. 降解与乙醛控制
问题：高温或停留时间过长导致熔体降解，产生乙醛（AA），食品容器中AA需＜0.05 ppm。
对策：
料筒温度≤290°C，熔体停留时间＜5分钟；
使用低乙醛改性PET（如Eastman Tritan™）；
注塑机螺杆选用低剪切设计（压缩比2.0-2.2:1）。
2. 结晶度不均
问题：模具温度波动导致局部结晶，影响透明度或机械性能。
对策：
模温机分区控温（精度±1°C）；
采用急冷急热变温技术（RHCM），抑制表面结晶。
3. 气泡与银纹
问题：水分或挥发物残留形成气泡。
对策：
原料干燥后立即使用（暴露时间＜30分钟）；
加大排气槽（深度0.03-0.05mm）或真空辅助排气。
七、典型应用案例
1. PET瓶胚注塑
工艺要点：
原料：食品级PET（特性粘度0.72-0.84 dl/g）；
模温：10-15°C（冰水冷却）；
注射速度：200-300 mm/s（高速充填）；
成型周期：8-12秒。
成果：透明度＞90%，乙醛含量＜0.03 ppm。
2. 电子连接器（玻纤增强PET）
工艺要点：
原料：PET+30%GF（熔点265°C）；
模温：130-140°C（促进结晶）；
保压压力：60 MPa（减少纤维取向收缩）；
模具：硬质合金镶件（耐磨抗腐蚀）。
成果：拉伸强度＞150 MPa，耐温150°C。
PET注塑成型的核心在于原料干燥、温度精准控制与结晶管理。通过优化料筒温度（240-290°C）、模具温度（10-140°C）及注射参数（多段压力/速度），可平衡制品的透明度、强度与生产效率。对于高要求领域（如食品包装、电子封装），还需结合材料改性、模具创新与工艺监控（如在线乙醛检测），实现高品质、低缺陷的稳定生产。未来，随着低碳技术的发展，PET注塑工艺将进一步向低温高效、循环再生方向升级。
