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​聚合物(wù)在成型过程中(zhōng)的物(wù)理(lǐ)化學(xué)变化

2017-07-14 09:26:22

塑料加工(gōng)制件成型后,应预先进行必要的处理(lǐ),创造出使已取向分(fēn)子解取向的必要条件,避免冻结在制件中(zhōng)的分(fēn)子链取向在制件工(gōng)作(zuò)中(zhōng)带来问题。聚合物(wù)在加工(gōng)过程中(zhōng)吗,分(fēn)子由線(xiàn)型或带有(yǒu)支链的線(xiàn)型结构形成體(tǐ)型结构的化學(xué)反应应称為(wèi)交联反应,在成型工(gōng)业中(zhōng),交联一词常常用(yòng)硬化、熟化等词代替。所谓硬化得好或硬化得完全是指交联作(zuò)用(yòng)发展到一种最為(wèi)适宜的 程度,制件的物(wù)理(lǐ)、力學(xué)性能(néng)等达到最佳的状态。
 
玻璃化温度和粘流温度之间即為(wèi)高弹态,聚合物(wù)处于高弹态时,在外力作(zuò)用(yòng)下会产(chǎn)生很(hěn)大的弹性形变,此时的聚合物(wù)具(jù)有(yǒu)橡胶的特征。当温度高于粘流态温度时,聚合物(wù)呈液态熔體(tǐ),在外力作(zuò)用(yòng)下会产(chǎn)生变形量很(hěn)大的粘性流动,塑料的成型加工(gōng)就是在此温度范围内进行的。当温度高于热分(fēn)解温度时,塑料会降解或气化分(fēn)解,因此热分(fēn)解温度是塑料的最高成型温度。
 塑料件加工(gōng)
如果取向单元继续存在于制件中(zhōng),则制件就会出现各向异性。在塑料制件的生产(chǎn)中(zhōng),常常利用(yòng)取向来改善制件某个方向的力學(xué)性能(néng),如制造取向薄膜与单丝等,使制件沿拉伸方向的抗拉强度与光泽度等都有(yǒu)所提高。取向也会对制件带来不利影响,会使制件在生产(chǎn)过程中(zhōng)由于解取向的进行而改变尺寸,产(chǎn)生变形甚至产(chǎn)生裂纹等。
 
線(xiàn)型结晶型聚合物(wù)与无定型聚合物(wù)相似,不同的是与对应的温度叫做熔点或结晶温度,是其熔融或凝固的临界温度。另外,他(tā)通常存在高弹态,使用(yòng)温度范围可(kě)扩大到结晶温度。热固性塑料一般随温度变化发生的力學(xué)状态变化很(hěn)小(xiǎo),通常不存在粘流态甚至高弹态,即遇热不熔,遇高温则分(fēn)离。
 
聚合物(wù)由非晶态转变為(wèi)晶态的过程就是结晶过程,此过程是物(wù)理(lǐ)变化,同金属的结晶类似,都有(yǒu)晶核形成和長(cháng)大的过程。聚合物(wù)在成型时能(néng)否形成晶形结构与它的分(fēn)子结构和成型时的冷却速率有(yǒu)很(hěn)大的关系。一般来说,只有(yǒu)那些具(jù)有(yǒu)高度规整结构的線(xiàn)型或带轻微支链结构的热塑性树脂才能(néng)够结晶,热固性树脂由于具(jù)有(yǒu)三维网状结构,根本不可(kě)能(néng)结晶。
 
当聚合物(wù)处于玻璃态时,其强度、刚度等力學(xué)性能(néng)较好,可(kě)作(zuò)為(wèi)结构材料使用(yòng),但使用(yòng)温度不能(néng)太低。当塑料加工(gōng)温度低于脆化温度时,聚合物(wù)的物(wù)理(lǐ)性能(néng)将会发生变化,在很(hěn)小(xiǎo)的外力作(zuò)用(yòng)下就会发生断裂,使塑料失去使用(yòng)价值。因此,脆化温度是塑料使用(yòng)的下限温度。粘流温度是聚合物(wù)从高弹态转变為(wèi)粘流态的临界温度。
 
具(jù)有(yǒu)结晶倾向的聚合物(wù),在成型时冷却速度快,所得到的制件结晶度低、晶粒小(xiǎo),制件硬度低、韧性好,收缩率也较小(xiǎo)。冷却速度慢时则正好相反。聚合物(wù)中(zhōng)存在的细而長(cháng)的纤维状填料和聚合物(wù)分(fēn)子在充填型腔的流动过程中(zhōng),很(hěn)大程度上都会顺着流动的方向平行排列,这种排列称為(wèi)取向作(zuò)用(yòng)。
 
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