澆鑄聚合（cast polymerization ）是指在不加壓或稍加壓力的情況下，將液態單體，樹脂或其混合物注入模內使其聚合成為製品的方法。有機玻璃、澆鑄尼龍(或稱MC尼龍)都是通過澆鑄聚合直接作成製品的。
基本介紹
- 中文名：澆鑄聚合
- 外文名：cast polymerization
- 舉例：製成有機玻璃
- 屬於：本體聚合
- 模具要求：模具的緊密性
- 過程：常壓下藉助催化劑
簡介,本體聚合,有機玻璃生產,澆鑄聚合成型的模具要求,
簡介
澆鑄聚合（cast polymerization）是指將單體或液態預聚物澆注入模型中，在常壓下藉助催化劑、引發劑或加熱的方法使其聚合而固化的過程或方法。脫模後直接得到成型製品。適用於流動性大的預聚物和聚合時體積收縮小的體系，熱固性塑膠常用此法製成產品。如酚醛、不飽和聚酯、環氧樹脂等。熱塑性塑膠也可用此方法將聚合和加工成型合二為一，如丙烯酸酯類、乙基纖維素等。
典型的是使甲基丙烯酸甲酯進行澆鑄聚合製成有機玻璃：先製備單體轉化率約10%的預聚體，澆摸後先在45℃聚合，然後在100℃進一步聚合，脫模得有機玻璃板。此方法用於製造板材、電絕緣器材和裝飾品等。
本體聚合
本體聚合（bulk polymerization；mass polymerization ）是單體（或原料低分子物）在不加溶劑以及其它分散劑的條件下，由引發劑或光、熱、輻射作用下其自身進行聚合引發的聚合反應。有時也可加少量著色劑、增塑劑、分子量調節劑等。液態、氣態、固態單體都可以進行本體聚合。
有機玻璃生產
第一步預聚：攪拌將各組份混合均勻，升溫至85℃，停止加熱。調節冷卻水，保持釜溫在93℃以下，反應到粘度達到2000厘泊左右，具體根據操作要求而定。過濾，預聚漿儲藏於中間槽。
第二步澆模：先用鹼液、酸液、蒸餾水洗清並烘乾矽玻璃平板二大塊，按所需成品厚度，在二塊玻璃中間墊上一圈包有玻璃紙的橡膠墊條，用夾具夾好，即成一個方形模框，把一邊向上斜放，留下澆鑄口，把預聚漿灌腔，排出氣泡，封口。
第三步聚合：把封合的模框吊入熱水箱（或烘房），根據板厚分別控制溫度在25～52℃，經過10～160小時，到取樣檢查料源硬化為止，用直接蒸汽加熱水箱內水至沸騰，保持二小時，通水慢慢冷卻40℃，吊出模具，取出中間有機玻璃板材，去邊，裁切後包裝。
澆鑄聚合成型的模具要求
澆鑄聚合成型的模具可以分為製取塊體的靜止成型和離心澆鑄成型兩類。前一類的製件種類繁多，結構形狀有的簡單有的複雜，對這類模具的設計有下面幾個基本的要求。
1、模具的緊密性：澆鑄聚合成型時進料是單體，己內醯胺熔體粘度很低(78℃時為9厘泊)，流動性與水相似。為了使澆鑄熔體不致漏出來，要求模具有較高的緊密性。
2、模具內壁與製品表面的光潔度：鑄件是否容易脫模，其中一個主要因素就是模具內壁的光潔度。對內壁不光的模具要求適當地進行磨製並塗矽油脫模劑。模具內壁不光潔，往往是製件表面出現疵病的原因。這種疵病表現為許多連鎖形的細小氣泡或條紋。
3、模具的高度：在模內己內醯胺單體轉化為聚合體時體積顯著地收縮，收縮量為15~20%，特別表現在製得鑄件的高度上。而且，在不加壓的情況下，成型後的鑄件上表面往往是不平整的，必須將所得的鑄件上口進行切削加工。因此，要求模具高度要有充分的餘量。
4、模具的澆鑄口：按照產品的結構、形狀來設計模具和確定澆注口的位置與大小，有採用在模具中間的單澆鑄口或在模具兩邊的雙澆鑄口以及其他形式所構成的澆鑄口。澆鑄口的體積大約為鑄件體積的15%。澆注口必須做得適當，要保證聚合過程中在澆鑄口的原料能夠補充模具中聚合時體積的收縮量。有時鑄件從模具中取出後，表面似乎光潔無傷痕，但切去澆口部份，卻在澆口和鑄件本身的過渡部位存在縮孔。一般情況下，產生這種現象的原因是澆鑄口設計不當，或是聚合成型的工藝條件沒有掌握好，當澆鑄口的熔體已經固化時，模具中的熔體還在繼續聚合和收縮，這個收縮量無法得到補充便產生縮孔。通常澆注口應設在鑄件最厚的部位，它的直徑以大些為宜。此外，澆鑄時應防止熔體進入模具的衝擊現象和產生氣泡。
5．模具的結構：儘量使模具裝配組合部份簡單，在脫模後便於洗刷清潔。要考慮到模具內腔都能充滿熔體，不致留存空氣造成死角。製件壁的最小厚度建議在10毫米以上，以保證熔體料補充聚合成型過程的收縮量。製件的最大高度，以不超過直徑的三倍為宜，如果製件過高，可能導致鑄件上部的縮孔較深或在製件內部產生縮孔。若是模具凸出部份的直徑超過鑄件直徑的一半時，鑄件包在凸出部位的部分在內應力的作用下有開裂的危險。
