HDPE材料從口模出來對折斷裂原因.doc

HDPE材料從口模出來，前后不易折斷，左右容易斷裂在眾多的塑料中，有相當部分屬于結晶型聚合物，如PE、PP、POM、PMMA、PA、PET、PBT、PPO、PPS等，結晶型塑料在注塑過程中，塑料大部分的取向與結晶程度對制品的結構、性能有明顯的影響，而取向與結晶都和注塑過程的參數(shù)有關。在實際工作中，了解塑料的取向和結晶的特征,對模具的設計和生產中注塑工藝的確定有一定的幫助。一 .塑料在模腔中流動的取向特點：注塑充模時，塑料熔體在模腔中的流動，一般模腔壁面的溫度都比塑料的玻璃化溫度低（或熔點低），所以熔體從進入模腔的時刻起便開始冷卻，在與模壁接觸的一層熔體構成了不移動的外殼,而其內部則仍然是較熱的熔體。在充模過程中，熔體的流動前緣在壓力的作用下向前移動，同時以流動前緣為中心向模壁方向產生經向流動，這種流動過程引起大分子的剪切取向，這種流動方向很快就被冷卻作用固定下來。因此，表層產生了很大的取向，而中心層由于沒有速度差，分子的取向程度最小，所以中心層物料為各向同性，而表層區(qū)由于取向的作用，沿取向方向的力學性能明顯提高。取向程度與注塑過程工藝參數(shù)的關系如下：1 .熔體溫度熔體溫度高，制品的取向程度低。由于熔體溫度高，冷卻至凝固溫度所需要的時間就長，這樣塑料大分子的松弛時間就加長，容易解取向，使取向程度減少。若冷卻速度慢，則松弛過程延長，同樣容易解取向。冷卻速度除了與熔體溫度、模具溫度有關外, 還與塑料的熱性能有關，比熱容大、熱導率小，則冷卻速度慢、解取向加強、取向程度下降。2 .注射壓力和保壓壓力注射壓力大，充模過程熔體的剪切速率和剪切應力也大,有利于分子的取向；保壓壓力大、壓實程度高，解取向減少。3.射速射速快，熔體充?？?快速充模使制品表層部分產生高度的取向，內中心層部分取向卻很小，而慢速注射則因充模速度慢而延長了熔體的流動時間，冷卻速度增加、解取向減弱，故制品表層的取向程度較小，中心層的取向程度較大。二 .塑料在注塑過程中的結晶通常結晶型塑料在結晶過程有四個重要的特征：熔體溫度Tm、出現(xiàn)最大結晶速率的結晶溫度Tv-max、出現(xiàn)最大成核速率的結晶溫度Tc、玻璃化溫度Tg。結晶型塑料在高于Tm時表現(xiàn)為含有晶核的熔體，且時間越長晶核的數(shù)量越少；若熔體在低于TM的溫度下冷卻，則會使其產生結晶。影響結晶進程的主要因素是冷卻速度、晶核密度、晶核生產速率。冷卻速度增大，結晶進行較快。結晶速率在很大程度上決定與晶核的存在。當溫度稍高于Tg時，能產生最大的晶核密度。注塑時，塑料熔體注入模腔后，因模壁溫度低于TM，結晶首先在接觸模壁處開始，然后逐漸想中心層進行。沿制品的厚度方向，各層的結晶形態(tài)和程度不一樣；通常表層是沒有形成球晶的雙軸取向結構，其次是小球晶結構，中心層不受剪切作用而形成無規(guī)則的點狀晶核結構，由于中心層溫度高，冷卻速度慢，最終生成較大的結晶。1 .溫度及冷卻速度溫度是塑料結晶過程中最敏感的因素，溫度相差1，則結晶的速度可相差幾倍。塑料熔體從Tm以上冷卻到Tg以下，這一過程的速度稱為冷卻速度，它是晶核存在或生長的決定性條件。制品在模腔中的冷卻速度取決于熔體的溫度和模具的溫度之差，根據(jù)這個溫度的不同可分為三個冷卻區(qū)：（1）等溫冷卻區(qū)等溫冷卻區(qū)，即模具接近最大結晶速率溫度Tvmax,這時溫差小，冷卻速度慢，結晶過程實際與熔體在等溫狀態(tài)下的結晶過程相同，晶核不易生成、結晶緩慢、冷卻時間長、形成較大的球晶、制品一般較脆。（2）中速冷卻區(qū)把模具溫度控制在最大結晶速率溫度Tvmax與玻璃化溫度Tg之間，這樣熔體在接觸較冷的模壁表層區(qū)域最早生成結晶，由于模溫不低，有利于制品內部中心層晶核的生長和球晶的長大，結晶比較完整。這種溫度有利于制品的結晶。（3）快速冷卻區(qū)模具溫度低于玻璃化溫度Tg，此時冷卻速度快,結晶在非等穩(wěn)條件下進行，塑料的大分子鏈來不及折疊成芯片,而大分子的松弛過程后于溫度的變化速度,于是分子鏈在驟冷的條件下形成了體積松散來不及的無定型區(qū)。對于壁厚制品，其表層是無定型結構，而中心層由于溫度高，冷卻速度慢，形成了具有微結晶結構的結晶區(qū)。對于薄壁制品就只有無定型結構。冷卻速度是影響結晶的因素，但也跟塑料的結晶速率有關，對于結晶速率很大的塑料,如PE即使采用很低的模溫，在極快的冷卻條件下也能得到較高的結晶度。2.射壓和射速提高射壓會引起射速的增加，剪切作用的增強，這些都會加速結晶過程。注射時，由于壓力的提高，應力作用使大分子鏈沿受力方向取向，形成有序區(qū),這樣容易誘導出許多晶胚，使晶核數(shù)量增加生成結晶時間縮短，加速了結晶作用。壓力的增強會影響球晶的形狀和尺寸,低壓力下容易生成大而完整的球晶，高壓力下生成小而不規(guī)則的球晶。受剪切應力的作用，容易生成微晶結構；而在直接壓力作用下則容易生成直徑小而不均勻的球晶。在高的剪切速率下，冷卻后的制品具有較高的結晶度,而且在受剪切作用下生成球晶的時間比沒剪切作用的時間要少，所以在注塑加工中，提高射壓和射速能提高制品的結晶度。在眾多的塑料中，有相當部分屬于結晶型聚合物，如PE、PP、POM、PMMA、PA、PET、PBT、PPO、PPS等，結晶型塑料在注塑過程中，塑料大部分的取向與結晶程度對制品的結構、性能有明顯的影響，而取向與結晶都和注塑過程的參數(shù)有關。在實際工作中，了解塑料的取向和結晶的特征，對模具的設計和生產中注塑工藝的確定有一定的幫助。一 .塑料在模腔中流動的取向特點：注塑充模時，塑料熔體在模腔中的流動，一般模腔壁面的溫度都比塑料的玻璃化溫度低（或熔點低），所以熔體從進入模腔的時刻起便開始冷卻，在與模壁接觸的一層熔體構成了不移動的外殼，而其內部則仍然是較熱的熔體。在充模過程中，熔體的流動前緣在壓力的作用下向前移動，同時以流動前緣為中心向模壁方向產生經向流動，這種流動過程引起大分子的剪切取向，這種流動方向很快就被冷卻作用固定下來。因此，表層產生了很大的取向，而中心層由于沒有速度差，分子的取向程度最小，所以中心層物料為各向同性，而表層區(qū)由于取向的作用，沿取向方向的力學性能明顯提高。取向程度與注塑過程工藝參數(shù)的關系如下：1 .熔體溫度熔體溫度高，制品的取向程度低。由于熔體溫度高，冷卻至凝固溫度所需要的時間就長，這樣塑料大分子的松弛時間就加長，容易解取向，使取向程度減少。若冷卻速度慢，則松弛過程延長，同樣容易解取向。冷卻速度除了與熔體溫度、模具溫度有關外，還與塑料的熱性能有關，比熱容大、熱導率小，則冷卻速度慢、解取向加強、取向程度下降。2 .注射壓力和保壓壓力注射壓力大，充模過程熔體的剪切速率和剪切應力也大,有利于分子的取向；保壓壓力大、壓實程度高，解取向減少。3.射速射速快，熔體充?？?快速充模使制品表層部分產生高度的取向，內中心層部分取向卻很小，而慢速注射則因充模速度慢而延長了熔體的流動時間，冷卻速度增加、解取向減弱，故制品表層的取向程度較小，中心層的取向程度較大。二 .塑料在注塑過程中的結晶通常結晶型塑料在結晶過程有四個重要的特征：熔體溫度Tm、出現(xiàn)最大結晶速率的結晶溫度 Tv-max、出現(xiàn)最大成核速率的結晶溫度Tc、玻璃化溫度Tg。結晶型塑料在高于Tm時表現(xiàn)為含有晶核的熔體，且時間越長晶核的數(shù)量越少；若熔體在低于TM的溫度下冷卻，則會使其產生結晶。影響結晶進程的主要因素是冷卻速度、晶核密度、晶核生產速率。冷卻速度增大，結晶進行較快。結晶速率在很大程度上決定與晶核的存在。當溫度稍高于Tg時，能產生最大的晶核密度。注塑時，塑料熔體注入模腔后，因模壁溫度低于TM，結晶首先在接觸模壁處開始，然后逐漸想中心層進行。沿制品的厚度方向，各層的結晶形態(tài)和程度不一樣；通常表層是沒有形成球晶的雙軸取向結構，其次是小球晶結構，中心層不受剪切作用而形成無規(guī)則的點狀晶核結構，由于中心層溫度高，冷卻速度慢，最終生成較大的結晶。1 .溫度及冷卻速度溫度是塑料結晶過程中最敏感的因素，溫度相差1，則結晶的速度可相差幾倍。塑料熔體從Tm以上冷卻到Tg以下，這一過程的速度稱為冷卻速度，它是晶核存在或生長的決定性條件。制品在模腔中的冷卻速度取決于熔體的溫度和模具的溫度之差，根據(jù)這個溫度的不同可分為三個冷卻區(qū)：（1）等溫冷卻區(qū)等溫冷卻區(qū)，即模具接近最大結晶速率溫度Tvmax,這時溫差小，冷卻速度慢，結晶過程實際與熔體在等溫狀態(tài)下的結晶過程相同，晶核不易生成、結晶緩慢、冷卻時間長、形成較大的球晶、制品 一般較脆。（2）中速冷卻區(qū)把模具溫度控制在最大結晶速率溫度Tvmax與玻璃化溫度Tg之間，這樣熔體在接觸較冷的模壁表層區(qū)域最早生成結晶，由于模溫不低，有利于制品內部中心層晶核的生長和球晶的長大，結晶比較完整。這種溫度有利于制品的結晶。（3）快速冷卻區(qū)模具溫度低于玻璃化溫度Tg，此時冷卻速度快,結晶在非等穩(wěn)條件下進行，塑料的大分子鏈來不及折疊成芯片,而大分子的松弛過程后于溫度的變化速度,于是分子鏈在驟冷的條件下形成了體積松散來不及的無定型區(qū)。對于壁厚制品，其表層是無定型結構，而中心層由于溫度高，冷卻速度慢，形成了具有微結晶結構的結晶區(qū)。對于薄壁制品就只有無定型結構。冷卻速度是影響結晶的因素，但也跟塑料的結晶速率有關，對于結晶速率很大的塑料,如PE即使采用很低的模溫，在極快的冷卻條件下也能得到較高的結晶度。2.射壓和射速提高射壓會引起射速的增加，剪切作用的增強，這些都會加速結晶過程。注射時，由于壓力的提高，應力作用使大分子鏈沿受力方向取向，形成有序區(qū),這樣容易誘導出許多晶胚，使晶核數(shù)量增加，生成結晶時間縮短，加速了結晶作用。壓力的增強會影響球晶的形狀和尺寸,低壓力下容易生成大而完整的球晶，高壓力下生成小而不規(guī)則的球晶。受剪切應力的作用，容易生成微晶結構；而在直接壓力作用下則容易生成直徑小而不均勻的球晶。在高的剪切速率下，冷卻后的制品具有較高的結晶度,而且在受剪切作用下生成球晶的時間比沒剪切作用的時間要少，所以在注塑加工中，提高射壓和射速能提高制品的結晶度。在眾多的塑料中，有相當部分屬于結晶型聚合物，如PE、PP、POM、PMMA、PA、PET、PBT、PPO、PPS等，結晶型塑料在注塑過程中，塑料大部分的取向與結晶程度對制品的結構、性能有明顯的影響，而取向與結晶都和注塑過程的參數(shù)有關。在實際工作中，了解塑料的取向和結晶的特征，對模具的設計和生產中注塑工藝的確定有一定的幫助。一 .塑料在模腔中流動的取向特點：注塑充模時，塑料熔體在模腔中的流動，一般模腔壁面的溫度都比塑料的玻璃化溫度低（或熔點低），所以熔體從進入模腔的時刻起便開始冷卻，在與模壁接觸的一層熔體構成了不移動的外殼，而其內部則仍然是較熱的熔體。在充模過程中，熔體的流動前緣在壓力的作用下向前移動，同時以流動前緣為中心向模壁方向產生經向流動，這種流動過程引起大分子的剪切取向，這種流動方向很快就被冷卻作用固定下來。因此，表層產生了很大的取向，而中心層由于沒有速度差，分子的取向程度最小，所以中心層物料為各向同性，而表層區(qū)由于取向的作用，沿取向方向的力學性能明顯提高。取向程度與注塑過程工藝參數(shù)的關系如下：1 .熔體溫度熔體溫度高，制品的取向程度低。由于熔體溫度高，冷卻至凝固溫度所需要的時間就長，這樣塑料大分子的松弛時間就加長，容易解取向，使取向程度減少。若冷卻速度慢，則松弛過程延長，同樣容易解取向。冷卻速度除了與熔體溫度、模具溫度有關外，還與塑料的熱性能有關，比熱容大、熱導率小，則冷卻速度慢、解取向加強、取向程度下降。2 .注射壓力和保壓壓力注射壓力大，充模過程熔體的剪切速率和剪切應力也大,有利于分子的取向；保壓壓力大、壓實程度高，解取向減少。3.射速射速快，熔體充?？?快速充模使制品表層部分產生高度的取向，內中心層部分取向卻很小，而慢速注射則因充模速度慢而延長了熔體的流動時間，冷卻速度增加、解取向減弱，故制品表層的取向二 .塑料在注塑過程中的結晶通常結晶型塑料在結晶過程有四個重要的特征：熔體溫度Tm、出現(xiàn)最大結晶速率的結晶溫度Tv-max、出現(xiàn)最大成核速率的結晶溫度Tc、玻璃化溫度Tg。結晶型塑料在高于Tm時表現(xiàn)為含有晶核的熔體，且時間越長晶核的數(shù)量越少；若熔體在低于TM的溫度下冷卻，則會使其產生結晶。影響結晶進程的主要因素是冷卻速度、晶核密度、晶核生產速率。冷卻速度增大，結晶進行