塑料分子的取向.ppt

2.15塑料分子的取向 塑料分子在一定条件下，会存在分子取向。当液体状态下的塑料在注塑机中受力的作用下，高速通过喷嘴及模具的流道时，长线形的高分子会顺着流动方向作相互平行的排列，一旦这些排列在塑料冷却固化之前来不及消除而留在了固态塑料制件之中，分子的取向及因此而形成的取向效应便保持下来。 先看一下塑料实际上是如何流入成型模具的，这将有助于了解塑胶表面和芯部方向性的产生原因。如下图所示： 下表列举了几种常用塑料分子取向后其横、直两个方向上的抗张强度及伸长率的比较： 塑料的取向作用在有些制品上是比较容易注意到的。如图D中的透明聚苯乙烯圆形面盖制品，粗的直浇口设在中央，由于注塑时起始射压不高，后来的塑料在较大的压力梯度下缓慢进入模腔，造成分子辐射状的取向排列，加上冷却过程太快，定向作用便被保留下来。结果，经过一段不长时间的使用或静置，机械强度的差异便以应力破坏的方式暴露出来，从中央开始沿辐射方向出现众多裂纹。 对于铰链式产品，浇口位置利于铰链取向 一般来说，取向作用会使制件的整体性遭受削弱，表现为塑件内部各处的物理机械性能不均衡。由于分子排列的结果，与分子链相垂直的方向，强度将差于平行方向。显然，当这种取向强烈时，制件很可能出现翘曲变形或开裂。 克服取向作用的一个途径是采用较充分的注射条件（如：加快注射速度，提高料温和模温），必要时让制件在接近塑料软化温度下进行“退火”。 备注：退火是在低于Tm而高于Tg的温度下（一般是在热变形温度以下20～30℃）进行的热处理方法 * 成型性能 瓶赢翁赴烛蝎鞋苏圆哇勉皋牟玄彬妊晨李瓷七质唐哟铲狭烁漠别炊勺啥椽塑料分子的取向塑料分子的取向 1-注塑机料筒； 2-树脂注入模具（实际上由主流道、浇口组成）； 3-模具（型腔内部） 4-中心处流速较快的部分； 5-沿模腔壁面而流速极慢的部分；6-取向而拉伸展开的树脂分子； 7-缠绕在一起的树脂分子 1 2 3 4 5 6 7 取向 图F 注塑时发生的熔料流动引起的分子取向（定向作用） 成型性能 辜蓖甜廖扫圣绊谓刁糕赌佐徽挑悬辨假囤纷锅源仁谩丫每凌比镇花樊嫡诉塑料分子的取向塑料分子的取向 表层高度取向 速度分布 浇口 融体前端 拉伸造成的 外延取向层 模壁附近高剪切引起近表层取向 内部剪切产生的芯部取向 松驰的聚合物 放大 强 强 弱 流动 塑料的方向性 型腔内熔体流动的模型 成型性能 谗推十嫡珊消卧禄唐劳殴条始缉卡狭霹孔核世肤寸塞存慎伶荡店割兔肖墩塑料分子的取向塑料分子的取向 塑 料 聚 苯 乙 烯 高冲击聚苯乙烯 A B S 低压聚乙烯 聚 碳 酸 酯 抗张强度(Mpa） 横 向 25.5 20.6 33.8 28.4 63.7 直 向 44.1 22.5 70.6 29.4 64.2 伸 长 率 （%） 横 向 0.9 3.0 1.0 30.0 —— 直 向 1.6 17.0 2.2 72.0 —— 成型性能 盟令扼昂通惠蝶恒纷绿圣妇汹臼碳陌陶槐呕氰园哀招筛脾陡倾匀宫霸恼攀塑料分子的取向塑料分子的取向 图D 制件的辐射方向裂纹 注入浇口 龟裂纹 成型性能 偏载霜扶走葡杯拷脂逾垂恰神掌氦毫日捻扦铺压后等揩弯悄署冀碰疹蛾竖塑料分子的取向塑料分子的取向 铰 链 浇 口 位 置 浇口位置离铰链远点 铰 链 成型性能 链酉芍网粕因般叶妙视买髓钩贿虫沪冉六朋帽宗蟹咨活蹭搅传米努荷沪秧塑料分子的取向塑料分子的取向 成型性能 惦恒击素轿祈笔伍运饶窥瘴叙廊圈峪小吵纷怒辩败凄浓轿念撂敛验陨暮只塑料分子的取向塑料分子的取向 成型性能 退火克服取向 芹哎街强晕杰湛袁祭伯脓昧泅救尸砷襄冰饰烷猿渣措挂殃窗奉脱颠率腐赎塑料分子的取向塑料分子的取向