- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
成型过程中聚合物的取向.
成型过程中聚合物的取向
2.1 聚合物的取向机理
聚合物分子和某些纤维状填料,由于结构上悬殊的不对称性,在成型过程个受到剪切流动或受力拉伸时不可避免地沿受力方向作平行排列,称为取向作用。取向态与结晶态都与大分子的有序性有关,但它们的有序程度不同,取向是一维或二维有序,而结晶则是三维有序。取向有单轴取向和双轴取向之分。
图2—1 非晶聚合物的取向示意
聚合物大分子的取向(包括流动取向和拉伸取向)有链段取向和分子链取向两种类型,见图2—1。链段取向可以通过单键的内旋转造成的链段运动来完成,在高弹态就可进行;而整个大分子链的取向需要大分子各链段的协同运动才能实现,只有在粘流态才能进行。取向过程是链段运动的过程、必须克服聚合物内部的粘滞阻力。链段与大分子链两种运动单元所受的阻力大小不同,因而取向过程的速度也不同。在外力作用下最早发生的是链段的取向,进一步才发展成为大分子链的取向。
取向过程是大分子链或链段的有序化过程,而热运动却是使大分广趋向紊乱无序,即解取向过程。取向需靠外力场的作用才得以实现,而解取向却是—个自发过程。取向态在热力学上是一种非平衡态,一旦除去外力,链段或分子链便自发解取向而恢复原状。因此,欲获得取向材料,必须在取向后迅速降温到玻璃化温度以下,将分子链或链段的运动冻结起来。当然,这种冻结属于热力学非平衡态,只有相对的稳定性,时间拉长、特别是温度升高或聚合物被溶剂溶胀时,仍然要发生解取向。
对结晶聚合物来说,除了非晶区可能发生分子链或链段的取向外,还可能发生晶区的取向。
2.2流动取向和拉伸取向
取向过程可分为两种,一是大分子链、链段和纤维填料在剪切流动过程中沿流动方向的流动取向,另一种是分子链、链段、晶片、晶带等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的拉伸取向。
1.流动取向
流动取向是伴随聚合物熔体或浓溶液的流动而产生的,无论哪种成型方法,影响取向的外界因素以及因取向在制品中造成的后果基本上是一致的,下面举热塑性塑料的注射成型为例来说明流动取向现象。
图2—2所示的是注射模塑长方形制品采用双折射法实测的取向分布规律;在矩形试样的纵向,取向程度从浇口起顺着料流方向逐渐升高,达最大点(靠近浇口一边)后又逐渐减小;在矩形试样的横向,取向程度由中心向四周递增,但取向最大处不是模壁的表层而是介于中心与表层的次表层。
图2—2 长条形注射制品分子定向分布示意图
如前所述,流动取向是与剪切应力有关的流动的速度梯度诱导面成的,当外力消失或减弱时,分子的取向又会被分子热运动所摧毁,聚合物大分了的取向在各点上的差异是这两种对立效应的净结果。当塑料熔体由浇口压入模腔时,与模壁接触的一层,因模温较低而冻结。从纵向看,由于导致塑料流动的压力在入模处最高,而在料流的前锋最低,因而由压力梯度所决定的剪切应力势必将诱导大分子的定向程度在模腔纵向导递减分布。但定向最大处却不在浇口四周,而在距浇口不远的位置上,因为塑料熔体注入模腔后最先充满此处,有较长的冷却时间,冻结层形成后,分子在这里受到的剪切应力也最大。所以取向程度也最高。从横向看,由于剪切应力的横向分布规律是靠壁处最大,中心处最小,其取向程度的分布本应在靠壁处最大,中心处最小。但由于取向程度低的前锋料遇到模壁被迅速冷却而形成无取向或取向甚小的冻结层,从而使得横向取向程度最大处不在表层而是次表层。
为了改善制品的性能,在聚合物中常加入一些纤维状或粉状填料,由于这些填料几何形状的不对称性,在注射模塑或传递模塑的流动过程中,纤维轴与流动方向总会形成一定夹角,其各部位所处的剪切应力不同,直至填料的长轴方向与流动方向完全相同为止而取向。关于纤维状填料的取向,以压制扇形片状物为例来说明,见图2—3。经测试表明,扇形试样在切向方向上的抗拉强度总是大于径向方向上的,而在切向方向上的收缩率和后收缩率又往往小于径向。基了实测和显微分析的结果,可推断出填料在模压过程中的位置变更情况是按图2-3中的1至6的顺序进行的:含有纤维状填料的流体的流线自浇口处沿半径方向散开,在模腔的中心部分流速最大,当熔体前沿遇到阻断力(如模壁)后,其流动方向改变为与阻断力垂直,最后填料形成同心环似的排列。
图2-3 注射成型时聚合物熔体中纤维状填料在扇形制件中的流动取向过程
2.拉伸取向
聚合物在拉伸应力作用下的普弹形变是由其分子的键角扭变和分子链的伸长所造成的,在应力消除后形变马上消失,是一种形变值较小的可逆形变,在拉伸取向时可忽略不计。
高弹拉伸发生在玻璃化温度附近及拉伸应力小于屈服应力(σ<σy)的情况下,拉伸时的取向主要是链段的形变和位移,这种链段取向程度低(见图2—1),取向结构不稳定。
当拉伸应力大于屈服应力时
您可能关注的文档
- 悬挑卸料平台施工方案2014.2.23(广东省省省统表报审)..doc
- 悬挑外架施工方案2012.8.29..doc
- 悬挑式卸料钢平台专项方案..doc
- 悬挑式脚手架专项施工方案(专家论证)..doc
- 悬挑架施工安全技术交底z..doc
- 悬挑式卸料平台专项方案..doc
- 悬挑式钢管脚手架方案..doc
- 悬垂堡普通英雄难度猎人攻略..doc
- 悬挑水平防护架施工方案AD4.30..doc
- 悬挑式脚手架专项方案..doc
- 七章货物的保险.pptx
- 三章国际间接投资.pptx
- 人性假设理论.pptx
- 外研高一英语必修三ModuleIntroduction汇总市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 月相成因优质获奖课件.pptx
- 小学二年级语文课件《狐假虎威》省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.pptx
- 养羊业概况专题知识讲座.pptx
- 微生物的实验室培养市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 人教版六年级下册式与方程整理与复习市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 必威体育精装版高中精品语文教学:第二单元-第7课-诗三首:涉江采芙蓉、-短歌行、归园田居市公开课获奖课件省名师.pptx
文档评论(0)