高分子材料成型理论基础课件.pptxVIP

1.1.1 高分子材料的力学性能 (1) 高弹性 ----主要是橡胶 a 弹性模量小，形变大 b 弹性模量与绝对温度成正比 c 形变时有热效应 d 高弹性变表现明显的松弛现象 (2) 粘弹性 ----既有弹性又有粘性 a 静态粘弹性：蠕变 应力松弛 b 动态粘弹性 1 1.1 高分子材料的性能 plastic deformation 塑性形变 Point of elastic limit 弹性极限点 Strain softening 应变软化 Breaking point 断裂点 Strain hardening 应变硬化 (3) 聚合物的力学屈服 Yielding point 屈服点 c y O A Y N D B 2 在周期性交变应力作用下在低于静态强度的应力下破裂。 由裂纹的发展引起的。 疲劳寿命随分子量的提高而增加。 疲劳强度：静态强度=1：4 (大多数热塑性) 3 6 蠕变 7 应力松弛 (5) 聚合物的疲劳强度---动态 (1) 热性能 导热性能差， 比热容和热膨胀性比金属好。 (3) 光性能 a 折射 b 透明性 1.1.2 高分子材料的物理性能 (2) 降解和交联 降解一般有害 交联有益也有害 (1) 老化性能 化学反应使分子链断裂 各种稳定剂 1.1.3 高分子材料的化学性能 1.2.1 概述 可模塑性 可挤压性 可纺性 可延性 三种物理状态： 玻璃态： Tg 高弹态： Tg ~ Tf (Tm) 粘流态： Tf (Tm) 高聚物的状态变化 与成型加工的关系 7 聚合物从一种状态 另一种状态的影响因素： (1) 聚合物的分子结构 (2) 聚合物体系的组成 (3) 聚合物所受应力 (4) 环境温度 当聚合物及组成一定时，在一定外力作用下，聚集态 的转变主要与温度有关： 聚合物 内聚能 性能 聚合物对加工 聚集态 技术的适用性 不同 不同 不同 不同 8 TTg 玻璃态 大分子链上仅键长、键角发生形变 模量高、形变极小，不宜大形变加工 只能进行机械加工 T=Tg—Tf 高弹态 体积膨胀，大分子不能移动，但链段有足够活动 空间、能移动，形变可逆 非晶聚合物： Tg—Tf 近 Tf 侧，强力成型，形变可 逆， Tg 以下使用 结晶聚合物： Tg—Tm 拉伸 T=Tf—Td 整个大分子能移动，呈塑性，模量降至最低， 较小外力能引起宏观流动，形变不可逆 粘流态 大多数成型方法在此温度范围 9 1.2.2 聚合物的可挤压性 1、可挤压性 2、可挤压性的表征 (1) MFI定义 (2) MFI表征意义 (3) MFI的实用意义 10 1.2.3聚合物的可模塑性 1、可模塑性定义 2、可模塑性的表征 3、流动长度与MFI区别 4、可模塑性的影响因素 11 1.2.4聚合物的可纺性 1、细流的稳定性 2、可纺性影响因素 1.2.5 聚合物的可延性 1、可延性 (1)冷拉伸 (2)热拉伸 2、可延性影响因素 3、可延性的表征 13 ＞1013泊(dyn·S/㎝2 )。 可采用其它方法成型(烧结成型、纳 米插层增塑)。 1 聚合物的可挤压性 聚合物通过挤压作用形变时获得形状和 保持形状的能力 固体高聚物(不可压缩)、粘度太高 的聚合物熔体不流动，故很难挤压成型。 例如： PTFE、UHMWPE熔体粘度 14 结论： 聚合物熔体粘度在一个适当的范 围内才能挤压成型。 适当的粘度范围： 102~ 108泊。 聚合物熔体的可挤压性与 有关， 而 又反映熔体的流动性。★ 熔融指数仪 在定温下10min内聚合物从出料孔挤出的质量(g)来表示， 称为熔融指数。简称MI或MFI。 15 熔融指数 仪 16 加工方法与熔融指 数值 17 树脂 实验温度/℃ 负荷/㎏ 标准口模内径/㎜ PE PP PS PC POM ABS PA 纤维素酯 丙烯酸树脂 190 230 190 190 300 190 200 230 275 190 230 2.160 2.160 5.000 5.000 1.200 2.160 5.000 2.160 0.325 2.160 1.200 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 常用树脂测定MFI的标准条件 18 (2) MFI表征意义