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成型过程中(zhōng)聚合物(wù)的结晶

2017-04-22 13:56:03

熔體(tǐ)中(zhōng)部所受摩擦力最小(xiǎo),切应力也不太大,所以大分(fēn)子一般只能(néng)轻度取向,很(hěn)明显,在中(zhōng)部熔體(tǐ)与薄壳附近熔體(tǐ)之间的过渡區(qū)中(zhōng),大分(fēn)子取向程度為(wèi)中(zhōng)等,介乎于前面两种取向程度之间。在聚合物(wù)流动方向上的切应力,都与熔體(tǐ)流动压力成正比。由于流动压力从浇口到熔體(tǐ)前锋逐渐减小(xiǎo),所以浇口处的取向程度最大,以后逐渐减小(xiǎo)。另外沿着流动方向熔體(tǐ)的温度不断下降,故与塑料加工(gōng)模具(jù)型腔表壁接触而不发生取向的薄壳层的厚度也会逐渐增大。
 
如果聚合物(wù)中(zhōng)添加固體(tǐ)填料,则他(tā)们也会在注射、压注的成型过程中(zhōng)取向。一般来说,固體(tǐ)填充物(wù)在模腔内的流动行為(wèi)很(hěn)复杂,但他(tā)们的取向结构总是与流动方向保持一致。注射与压注成型塑件中(zhōng)填料的取向方向与程度取决于浇口的形状与位置。填料排列的方向主要顺着流动方向,熔體(tǐ)的流線(xiàn)从浇口处沿半径方向散开,在扇形型腔中(zhōng)心部位流速最大。
 塑料件加工(gōng)
熔體(tǐ)从浇口流入模腔时,熔體(tǐ)处于充模的初期阶段,料流呈辐射状,所以形成平面取向结构。熔體(tǐ)与型腔表壁接触后,开始实现充模过程,在这个过程中(zhōng),先与型腔表壁接触的熔體(tǐ)迅速冷却,形成一个来不及取向的薄壳,以后的熔體(tǐ)将在薄壳内流动。由于薄壳对熔體(tǐ)的摩擦作(zuò)用(yòng),其附近的熔體(tǐ)流动阻力很(hěn)大,熔體(tǐ)内会产(chǎn)生很(hěn)大的切应力,所以大分(fēn)子能(néng)在此处高度取向。
 
当熔體(tǐ)前锋达到模壁时被迫改变流向,熔體(tǐ)转向两侧形成垂直于半径方向的流动。如果熔體(tǐ)中(zhōng)含有(yǒu)纤维状填料,他(tā)们也就随着流線(xiàn)改变流向,最后形成弓形排列。并在扇形塑件的边缘部位排列最為(wèi)明显。扇形试件在切線(xiàn)方向的机械强度总是大于径向,而在切線(xiàn)方向的收缩率则往往小(xiǎo)于径向。
 
在模具(jù)设计时,应考虑浇口位置的开设和塑件在模具(jù)中(zhōng)的位置,应使其在使用(yòng)时的受力方向与塑料在模内的流动方向相同,以保证填料的取向与受力方向一致。另外需要说明的一点是,热固性聚合物(wù)中(zhōng)的填料取向是无法在塑件成型后消除的。聚合物(wù)在注射和压注成型过程中(zhōng),总是存在着熔體(tǐ)的流动。
 
取向如果存在于塑料加工(gōng)件中(zhōng),塑件将会出现各向异性。各向异性有(yǒu)时是塑件所需要的,如制造取向薄膜与单丝等,这样就能(néng)使塑件沿拉伸方向的抗拉强度与光泽程度有(yǒu)所增加。但在很(hěn)多(duō)情况下又(yòu)要力图消除这种各向异性,否则塑件在某些方向上机械强度得到提高,而在另一些方向上反而降低,甚至会发生翘曲或裂纹。
 
有(yǒu)流动就会有(yǒu)分(fēn)子的取向,聚合物(wù)在型腔中(zhōng)的流动是一种剪切流动,在这种剪切流动中(zhōng)不同部位的流动速度不同,卷曲的長(cháng)链分(fēn)子会沿着流动方向舒展伸直和取向。与此同时,由于熔體(tǐ)温度很(hěn)高,分(fēn)子的热运动剧烈,大分(fēn)子在取向的同时,也存在着解取作(zuò)用(yòng)。由于塑件的结构形态、尺寸和熔體(tǐ)在模具(jù)型腔内流动的情况不同,取向结构可(kě)以是单独的。
 
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