塑膠基礎(chǔ)理論知識培訓(xùn)教材ppt課件

1、l一、塑膠成型的進(jìn)展一、塑膠成型的進(jìn)展l1、成型資料的可塑性是衡量塑料能否快速和、成型資料的可塑性是衡量塑料能否快速和容易成型。容易成型。l2、相關(guān)的實驗證明：、相關(guān)的實驗證明：l充模壓力實驗：高聚物的非牛頓特性越強(qiáng)，充模壓力實驗：高聚物的非牛頓特性越強(qiáng)，充模壓越低。充模壓越低。l取向分布實驗：取向最大是發(fā)生在間隔制取向分布實驗：取向最大是發(fā)生在間隔制件外表件外表20%的厚度處的厚度處 ，取向程度隨熔體溫度，取向程度隨熔體溫度與模溫的減少而添加，隨射壓與時間的添加與模溫的減少而添加，隨射壓與時間的添加而添加。而添加。 l應(yīng)力與應(yīng)變實驗：普通制件有三種剩余應(yīng)應(yīng)力與應(yīng)變實驗：普通制件有三種剩余應(yīng)變

2、方式。變方式。l 伴隨熱應(yīng)力而產(chǎn)生的應(yīng)變；溫差伴隨熱應(yīng)力而產(chǎn)生的應(yīng)變；溫差l 與分子凍結(jié)取向相關(guān)的剩余應(yīng)變；模溫、與分子凍結(jié)取向相關(guān)的剩余應(yīng)變；模溫、工藝參數(shù)等工藝參數(shù)等l 形體應(yīng)變；射壓的變化而影響剩余應(yīng)變形體應(yīng)變；射壓的變化而影響剩余應(yīng)變l二、常用塑料二、常用塑料l1、簡述、簡述l塑料的定義：可用來塑化成型的樹脂原料。塑料的定義：可用來塑化成型的樹脂原料。l樹脂的分類：天然樹脂與人工樹脂合成樹脂。樹脂的分類：天然樹脂與人工樹脂合成樹脂。l樹脂屬于高聚物：高分子內(nèi)部構(gòu)造與高分子外部構(gòu)造。樹脂屬于高聚物：高分子內(nèi)部構(gòu)造與高分子外部構(gòu)造。l 高分子內(nèi)部構(gòu)造決議高聚物最根本的物理化學(xué)性質(zhì)。高分子內(nèi)

3、部構(gòu)造決議高聚物最根本的物理化學(xué)性質(zhì)。l 高分子外部構(gòu)造決議高聚物的加工性能和物理機(jī)械性能。高分子外部構(gòu)造決議高聚物的加工性能和物理機(jī)械性能。l按分子鏈在凝固后的構(gòu)造形狀分類：結(jié)晶型、半結(jié)晶型、按分子鏈在凝固后的構(gòu)造形狀分類：結(jié)晶型、半結(jié)晶型、非結(jié)晶型。非結(jié)晶型。l 結(jié)晶型塑料凝固時，有晶粒到晶核的生長過程，構(gòu)成一結(jié)晶型塑料凝固時，有晶粒到晶核的生長過程，構(gòu)成一 定的體態(tài)。例定的體態(tài)。例PE、PP、PA、POM等等l 非結(jié)晶型塑料凝固時，沒有晶粒到晶核的生長過程，只非結(jié)晶型塑料凝固時，沒有晶粒到晶核的生長過程，只是自在的大分子鏈的凍結(jié)。例是自在的大分子鏈的凍結(jié)。例PS、PVC、PMMA、PC等

4、等l按塑料對熱作用的反映來分類：熱塑性、熱固性。按塑料對熱作用的反映來分類：熱塑性、熱固性。l2、常用塑料九大類、常用塑料九大類l聚烯烴：是烯烴高聚物的總稱。聚烯烴：是烯烴高聚物的總稱。l普通是指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物與共聚物。普通是指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物與共聚物。l種類有：種類有：LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE線型線型聚乙烯、聚乙烯、 CPE氯化聚乙烯、氯化聚乙烯、EVA乙烯乙烯-醋酸乙醋酸乙烯共聚物、烯共聚物、PP、PPC氯化聚丙烯、氯化聚丙烯、RPP加強(qiáng)加強(qiáng)聚丙烯、聚丙烯、PB聚丁烯聚丁烯l氯乙烯氯乙烯PVC：注塑用的聚氯乙烯是懸浮聚合產(chǎn)：注塑用的聚氯乙烯是懸浮聚合產(chǎn)品。

5、品。l 按其顆粒形狀有嚴(yán)密型和疏松型。按其顆粒形狀有嚴(yán)密型和疏松型。l 常用的改性種類有：常用的改性種類有：CPVC氯化聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、PVDC氯乙烯氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、氯乙烯偏氯乙烯共聚物、氯乙烯-乙丙橡膠乙丙橡膠接枝共聚物、耐寒接枝共聚物、耐寒PVC氯乙烯與馬來酸酐的共聚物氯乙烯與馬來酸酐的共聚物l 注塑用的注塑用的PVC有兩大類：有兩大類：l 一種是濕混造粒即把各種添加劑、穩(wěn)定劑、光滑一種是濕混造粒即把各種添加劑、穩(wěn)定劑、光滑劑、沖擊改性劑、加工助劑等混合后擠出造粒劑、沖擊改性劑、加工助劑等混合后擠出造粒l 一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯l2

6、、常用塑料九大類、常用塑料九大類l苯乙烯樹脂：是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹脂的總稱。苯乙烯樹脂：是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹脂的總稱。l 常用的改性種類是：常用的改性種類是：ABS苯乙烯、丙烯腈、丁二烯苯乙烯、丙烯腈、丁二烯l 另外與橡膠等共混和接枝的方法可以改善脆性和耐溫低。另外與橡膠等共混和接枝的方法可以改善脆性和耐溫低。l 目前苯乙烯塑料級別有：通用級、發(fā)泡級、沖擊級、目前苯乙烯塑料級別有：通用級、發(fā)泡級、沖擊級、 ABS、AS通用級通用級、耐溫級、耐溫級。l丙烯酸脂類：是指從丙烯酸衍生的高聚物，通常包括丙烯酸脂類：是指從丙烯酸衍生的高聚物，通常包括PMMA聚甲基丙烯酸甲脂、聚甲基丙烯酸

7、甲脂、 纖維聚合物丙烯腈。纖維聚合物丙烯腈。l 供注塑級的供注塑級的PMMA有機(jī)玻璃種類是用懸浮聚合制成。有機(jī)玻璃種類是用懸浮聚合制成。l 目前目前PMMA塑料級別有：通用級、耐溫級、高流動級。塑料級別有：通用級、耐溫級、高流動級。l酰胺樹脂聚：是最早的工程塑料種類之一。酰胺樹脂聚：是最早的工程塑料種類之一。l 稱號是尼龍稱號是尼龍PA，用作纖維時又稱綿綸。，用作纖維時又稱綿綸。l 目前目前PA塑料種類有：塑料種類有： PA6、 PA66、 PA610、 PA612、l PA1010、高炭尼龍、高炭尼龍、 PA66與彈性接枝共混的超韌性與彈性接枝共混的超韌性PA、l 芳香聚酰胺等。芳香聚酰胺等

8、。l2、常用塑料九大類、常用塑料九大類l 線性聚脂類：是指在聚合物鏈節(jié)中含有脂鏈或醚鏈，線性聚脂類：是指在聚合物鏈節(jié)中含有脂鏈或醚鏈，而無支鏈和交鏈構(gòu)造的樹脂統(tǒng)稱為線性聚脂或線性聚醚。而無支鏈和交鏈構(gòu)造的樹脂統(tǒng)稱為線性聚脂或線性聚醚。l 常用的種類有：常用的種類有：PC聚碳酸脂雙酚聚碳酸脂雙酚A型、改性型、改性PC、滌綸、滌綸/PET聚對苯二甲酸乙二脂、聚對苯二甲酸乙二脂、PBT聚對聚對苯二甲酸丁二脂苯二甲酸丁二脂l、POM聚甲醛聚甲醛 等。等。l PC是一種無定型的熱塑性聚合物，有良好的性能，是一種無定型的熱塑性聚合物，有良好的性能，容易應(yīng)力開裂，耐磨性及流動性差，目前用于成型消費容易應(yīng)力開

9、裂，耐磨性及流動性差，目前用于成型消費的是改性的是改性PC。l PET的大部分用于纖維，少部分用于薄膜，目前的大部分用于纖維，少部分用于薄膜，目前用于成型消費的多是玻璃纖維加強(qiáng)用于成型消費的多是玻璃纖維加強(qiáng)FRPET，與，與PBT一樣是結(jié)晶型的熱塑性線性聚脂。一樣是結(jié)晶型的熱塑性線性聚脂。l POM是結(jié)晶型聚合物，有均聚和共聚兩種，均聚是結(jié)晶型聚合物，有均聚和共聚兩種，均聚POM比共聚比共聚POM的熱穩(wěn)定性差，以及加工溫度范圍窄，的熱穩(wěn)定性差，以及加工溫度范圍窄，還有含油還有含油POM是在是在POM內(nèi)加液體光滑油和脂酸鹽類內(nèi)加液體光滑油和脂酸鹽類的外表活性劑的共聚物的外表活性劑的共聚物l ，含

10、油，含油POM摩擦系數(shù)小，物料易打滑，選用相關(guān)的公摩擦系數(shù)小，物料易打滑，選用相關(guān)的公用設(shè)備來消費開槽料筒注塑機(jī)用設(shè)備來消費開槽料筒注塑機(jī) 。l2、常用塑料九大類、常用塑料九大類l氟塑料：又稱為王牌塑料。氟塑料：又稱為王牌塑料。l 常用的種類有：常用的種類有：PTFE聚四乙烯、聚四乙烯、PCTFE三氟乙烯三氟乙烯l 、FEP聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物、聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物、PVF聚氟乙烯聚氟乙烯l 、PVDF聚偏氟乙烯等。聚偏氟乙烯等。l PCTFE三氟乙烯與三氟乙烯與PTFE聚四乙烯的主要差別聚四乙烯的主要差別在在 于有氯原子存在，破壞于有氯原子存在，破壞PTFE對稱性，降低大分子鏈的

11、穩(wěn)對稱性，降低大分子鏈的穩(wěn)定性，定性，l 呵斥呵斥PCTFE對溫度較敏感，易在高溫下分解。對溫度較敏感，易在高溫下分解。l PVDF聚偏氟乙烯是結(jié)晶型樹脂，外觀是白色粉末狀。聚偏氟乙烯是結(jié)晶型樹脂，外觀是白色粉末狀。l纖維素塑料：是指由天然纖維素與無機(jī)酸或有機(jī)酸作用產(chǎn)纖維素塑料：是指由天然纖維素與無機(jī)酸或有機(jī)酸作用產(chǎn)生的纖維素樹脂，再加上增塑劑而制成。它是最古老的半合生的纖維素樹脂，再加上增塑劑而制成。它是最古老的半合成型的熱塑型塑料。成型的熱塑型塑料。l 常用的種類有：硝酸纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維常用的種類有：硝酸纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素。用于注塑的以硝酸纖維素為主。素。用

12、于注塑的以硝酸纖維素為主。l2、常用塑料九大類、常用塑料九大類l 耐高溫型樹脂：是指該類聚合物的分子主鏈上含有耐高溫型樹脂：是指該類聚合物的分子主鏈上含有亞芳基或雜環(huán)構(gòu)造，因此具有耐高溫、耐輻射的才干，亞芳基或雜環(huán)構(gòu)造，因此具有耐高溫、耐輻射的才干，并兼有高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。并兼有高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。l 常用的種類有：常用的種類有：PSF聚砜、聚砜、PES聚苯醚砜、聚苯醚砜、PPO聚苯醚、聚苯醚、PPS 聚苯硫醚等。聚苯硫醚等。 l PSF聚砜：雙酚聚砜：雙酚A聚砜屬于線性熱塑型聚合物，聚砜屬于線性熱塑型聚合物，有正規(guī)構(gòu)造，但屬于無定型構(gòu)造形狀，粘度較大，對溫有正規(guī)構(gòu)造，但屬于無定型構(gòu)造形狀，

13、粘度較大，對溫度的依賴性要比剪切速率大此點與度的依賴性要比剪切速率大此點與PC類似，與類似，與PE相相反。反。l PES聚苯醚砜：耐高溫暖抗氧性較好分子構(gòu)聚苯醚砜：耐高溫暖抗氧性較好分子構(gòu)造中不含脂肪族基團(tuán)，制件可在造中不含脂肪族基團(tuán)，制件可在180200度范圍內(nèi)長度范圍內(nèi)長期運用。期運用。l PPO 聚苯醚：聚苯醚： PPO的熔體的流變性能接近牛的熔體的流變性能接近牛頓型流體，粘度對剪切速率并沒有明顯的依賴性。目前頓型流體，粘度對剪切速率并沒有明顯的依賴性。目前常用還有改性聚苯醚、氯化聚醚。常用還有改性聚苯醚、氯化聚醚。l PPS /雷騰聚苯硫醚：是一種新型工程塑料，雷騰聚苯硫醚：是一種新型

14、工程塑料，有粉料和顆粒兩種，是目前作軸頸和軸承的最好資料。有粉料和顆粒兩種，是目前作軸頸和軸承的最好資料。在溫度到達(dá)在溫度到達(dá)343時，流動性與時，流動性與HDPE類似。類似。l3、常用填料：是指參與填料可以降低本錢，提高經(jīng)濟(jì)效益，改善物理機(jī)械性能，化學(xué)性能，光電性能，成型加工性能等。l 常用填料的分為：普通填料、金屬填料、有機(jī)填料、纖維填料短、長。l 普通填料的種類有：石灰石、碳酸鈣、滑石粉、硅酸鈣、云母、氫氧化鋁、硫酸鈣等。l 有機(jī)填料是目前塑料制品中的主要填料，有天然資料、合成資料。l 天然資料含有棉質(zhì)纖維素：木材、木粉、胡核的殼皮等。l 合成資料含有再生纖維素：人造織物、聚并烯腈纖維、

15、尼龍纖維、聚脂纖維等。l 提高填料的各種性能，還需用外表改性劑來進(jìn)展處置。目前的外表改性劑有：硅烷偶聯(lián)劑、酞酸脂偶聯(lián)劑、有機(jī)硅偶聯(lián)劑等。l一、塑料的物理性能一、塑料的物理性能l1、普通物理性能、普通物理性能l總熱容量：是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱總熱容量：是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。容量。l熔化熱：又叫熔化淺熱，是結(jié)晶型聚合物在構(gòu)成或熔化熱：又叫熔化淺熱，是結(jié)晶型聚合物在構(gòu)成或熔化晶體熔化晶體 時所需求的能量。這部分能量是用來熔化高時所需求的能量。這部分能量是用來熔化高分子結(jié)晶構(gòu)造的，所以結(jié)晶型聚合物有明顯的熔點。分子結(jié)晶構(gòu)造的，所以結(jié)晶型聚合物有明顯的熔點。l比熱容：是指單

16、位分量的物體溫度上升比熱容：是指單位分量的物體溫度上升1度時所需度時所需的熱量。的熱量。l 結(jié)晶型聚合物比非結(jié)晶型聚合物比熱容要高。結(jié)晶型聚合物比非結(jié)晶型聚合物比熱容要高。l 注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差來決議的，而熱傳送速率正比于資料與熱含量與溫差來決議的，而熱傳送速率正比于資料與熱源之間的溫差。熱源之間的溫差。l 普通冷卻比熔化快，炮筒的溫度與資料溫度接近，普通冷卻比熔化快，炮筒的溫度與資料溫度接近，而模具的溫度與資料溫度差距很大，加熱時間取決于而模具的溫度與資料溫度差距很大，加熱時間取決于炮筒內(nèi)壁與料層之間的溫差和料層厚

17、度。炮筒內(nèi)壁與料層之間的溫差和料層厚度。l熱分散系數(shù)：又叫導(dǎo)熱系數(shù)其值，是指溫度在加熱熱分散系數(shù)：又叫導(dǎo)熱系數(shù)其值，是指溫度在加熱物料中傳送的速度。是由單位質(zhì)量的物料溫度升高物料中傳送的速度。是由單位質(zhì)量的物料溫度升高1度時所需的熱量比熱容和資料吸收熱量的速度度時所需的熱量比熱容和資料吸收熱量的速度導(dǎo)熱系數(shù)來決議的。導(dǎo)熱系數(shù)來決議的。l 壓力對熱分散系數(shù)影響小，而溫度對熱分散系數(shù)影響壓力對熱分散系數(shù)影響小，而溫度對熱分散系數(shù)影響大。大。l1、普通物理性能、普通物理性能l導(dǎo)熱系數(shù)：是指資料傳播熱量的速度。導(dǎo)熱系數(shù)越高，資料內(nèi)熱傳送越快。導(dǎo)熱系數(shù)：是指資料傳播熱量的速度。導(dǎo)熱系數(shù)越高，資料內(nèi)熱傳送

18、越快。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的添加而添加，由于聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)很低，所以不論在炮導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的添加而添加，由于聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)很低，所以不論在炮筒中加熱還是在模具中冷卻，都需求一定的時間。有時為了提高加熱和冷卻筒中加熱還是在模具中冷卻，都需求一定的時間。有時為了提高加熱和冷卻效率，還采取一些技術(shù)措施。炮筒內(nèi)壁加厚是為了添加熱慣性、熱流道構(gòu)效率，還采取一些技術(shù)措施。炮筒內(nèi)壁加厚是為了添加熱慣性、熱流道構(gòu)造等造等l密度與比容：密度是指聚合物單位體積內(nèi)分子的數(shù)量，比容是指聚合物單密度與比容：密度是指聚合物單位體積內(nèi)分子的數(shù)量，比容是指聚合物單位體積的大小。位體積的大小。l 密度添加會使制件中的氣體和溶劑浸

19、透率減少，制件的拉伸強(qiáng)度、斷裂密度添加會使制件中的氣體和溶劑浸透率減少，制件的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長、剛性、硬度、軟化溫度提高；也會使緊縮性、沖擊強(qiáng)度、流動性、耐伸長、剛性、硬度、軟化溫度提高；也會使緊縮性、沖擊強(qiáng)度、流動性、耐蠕變性能降低。蠕變性能降低。l 比容是衡量不同工藝條件下高分子構(gòu)造所占有的空間，各種形狀下的膨比容是衡量不同工藝條件下高分子構(gòu)造所占有的空間，各種形狀下的膨脹與緊縮，是制件的尺寸反面的重要參數(shù)。脹與緊縮，是制件的尺寸反面的重要參數(shù)。l膨脹系數(shù)與緊縮系數(shù)：膨脹系數(shù)與緊縮系數(shù)：l 膨脹系數(shù)與緊縮系數(shù)是指比容在恒壓下由溫度變化而引起變化的特性。膨脹系數(shù)與緊縮系數(shù)是指比容在恒壓下由

20、溫度變化而引起變化的特性。l 聚合物比容不僅取決于溫度而且取決壓力。聚合物比容不僅取決于溫度而且取決壓力。l 聚合物比容在不同的溫度下隨壓力的變化而變化，壓力增高，密度加大，聚合物比容在不同的溫度下隨壓力的變化而變化，壓力增高，密度加大，比容減小，這點在成型中用壓力來控制產(chǎn)品的質(zhì)量和尺寸精度很重要。比容減小，這點在成型中用壓力來控制產(chǎn)品的質(zhì)量和尺寸精度很重要。l2 、聚合物的熱物理性能、聚合物的熱物理性能l 、玻璃化溫度：是指線性非結(jié)晶型聚合物由、玻璃化溫度：是指線性非結(jié)晶型聚合物由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由高彈態(tài)向玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由高彈態(tài)向玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。溫度。l 大分子鏈段本身開

21、場變形的溫度當(dāng)溫度高大分子鏈段本身開場變形的溫度當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時，大分子鏈開場自在活動，但于玻璃化溫度時，大分子鏈開場自在活動，但還不是整個分子鏈段的運動，這時表現(xiàn)出高彈還不是整個分子鏈段的運動，這時表現(xiàn)出高彈性的橡膠性能；性的橡膠性能； l 當(dāng)?shù)陀诓ＡЩ瘻囟葧r，鏈段被凍結(jié)變成鞏當(dāng)?shù)陀诓ＡЩ瘻囟葧r，鏈段被凍結(jié)變成鞏固的固態(tài)或玻璃態(tài)固的固態(tài)或玻璃態(tài) ；l 橡膠的玻璃化溫度低于室溫。所以橡膠在橡膠的玻璃化溫度低于室溫。所以橡膠在常溫下處于高彈態(tài)；而其它塑料在常溫下是處常溫下處于高彈態(tài)；而其它塑料在常溫下是處于脆韌性的玻璃態(tài)。于脆韌性的玻璃態(tài)。l 高聚物的自在體積實際高聚物的自在體積實際 ：高

22、聚物分子構(gòu)造：高聚物分子構(gòu)造所占有的整個體積分成兩部分所占有的整個體積分成兩部分 ；一部分是分子；一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自在空間。自在空間。l高聚物在玻璃化溫度以上的總自在體積等高聚物在玻璃化溫度以上的總自在體積等于玻璃化溫度下的自在體積與熱膨脹系數(shù)乗以于玻璃化溫度下的自在體積與熱膨脹系數(shù)乗以溫升之和。在預(yù)塑化時，位于螺槽中的高分子溫升之和。在預(yù)塑化時，位于螺槽中的高分子固態(tài)物料，在升至玻璃化溫度以后，隨著溫度固態(tài)物料，在升至玻璃化溫度以后，隨著溫度的升高物料自在體積會添加，其比容也會加大。的升高物料自在體積會添加，其比容也

23、會加大。l2 、聚合物的熱物理性能、聚合物的熱物理性能l、熔化溫度熔點：熔化溫度是指結(jié)晶型聚合物從高分子、熔化溫度熔點：熔化溫度是指結(jié)晶型聚合物從高分子鏈構(gòu)造的三維有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的粘流態(tài)時的溫度。鏈構(gòu)造的三維有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的粘流態(tài)時的溫度。l對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度范圍都是變對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度范圍都是變相點。有較明顯的變化范圍，從分子構(gòu)造觀念看，都是大鏈段相點。有較明顯的變化范圍，從分子構(gòu)造觀念看，都是大鏈段運動的結(jié)果。運動的結(jié)果。l普通有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物普通有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物

24、中較高均聚物的熔點要低些。的熔點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。l轉(zhuǎn)變點熔點對于低分子資料來說，熔化過程是非常窄轉(zhuǎn)變點熔點對于低分子資料來說，熔化過程是非常窄的，有較明顯的熔點；而對于結(jié)晶型高聚物來說，從到達(dá)玻璃的，有較明顯的熔點；而對于結(jié)晶型高聚物來說，從到達(dá)玻璃化溫度就開場軟化，但從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的液相時卻沒有化溫度就開場軟化，但從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的液相時卻沒有明顯的熔點，而是有一個向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍明顯的熔點，而是有一個向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍 l注塑成型時，料筒的第三段溫度接近嘴溫的溫度都要注塑成型時，料筒的第三段溫度接近嘴溫的溫度都要設(shè)定在熔點以上，然后以降低設(shè)定在熔

25、點以上，然后以降低1520度的溫度梯度依次設(shè)定第度的溫度梯度依次設(shè)定第二段和第一段的料筒溫度為宜。二段和第一段的料筒溫度為宜。l2 、聚合物的熱物理性能、聚合物的熱物理性能l、分解溫度及熄滅特性：熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，、分解溫度及熄滅特性：熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱后開場分解的溫度范圍。高聚物受熱后開場分解的溫度范圍。l依聚合物化學(xué)構(gòu)造式不同而有顯著的差別，此外還與物料依聚合物化學(xué)構(gòu)造式不同而有顯著的差別，此外還與物料的形狀有關(guān)。的形狀有關(guān)。l在注塑過程中，無論是在預(yù)塑階段還是在注射階段，只需在注塑過程中，無論是在預(yù)塑階段還是在注射階段，只需聚合物部分溫度到達(dá)分解溫度

26、，高分子物料就會訊速生成低分聚合物部分溫度到達(dá)分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物質(zhì)。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱子量的可燃性物質(zhì)。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反響，產(chǎn)生的熱會繼續(xù)加熱聚合物。當(dāng)聚合物到達(dá)燃點時就會反響，產(chǎn)生的熱會繼續(xù)加熱聚合物。當(dāng)聚合物到達(dá)燃點時就會熄滅，熄滅體系的溫度能否會上升，產(chǎn)生的熄滅熱能否和體系熄滅，熄滅體系的溫度能否會上升，產(chǎn)生的熄滅熱能否和體系進(jìn)展對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導(dǎo)熱系數(shù)等物理性能進(jìn)展對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導(dǎo)熱系數(shù)等物理性能有親密關(guān)系。有親密關(guān)系。l 注塑時，對聚合物分解溫度的控制是非常重要的，否那注塑時，對

27、聚合物分解溫度的控制是非常重要的，否那么分解出熄滅物質(zhì)不僅會影響制質(zhì)量量，還會腐蝕設(shè)備，危害么分解出熄滅物質(zhì)不僅會影響制質(zhì)量量，還會腐蝕設(shè)備，危害人體。人體。 l3、聚合物降解及熱穩(wěn)定性 l降解，是指遞解分解作用，在高分子化學(xué)中，通常是指在化學(xué)或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，水及光輻射等作用下往往發(fā)生降解。降解過程本質(zhì)是大分子鏈發(fā)生構(gòu)造變化。l 聚合物能否容易發(fā)生降解，依其分子內(nèi)部和分子外部構(gòu)造有關(guān)；能否有分解的雜質(zhì)有關(guān)；能引起高聚物降解的雜質(zhì)，普通都是熱降解的崔化劑，如：PVC 分解的產(chǎn)物是氯化氫，POM分解產(chǎn)物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。 l在注塑

28、中，力、水、氧經(jīng)過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過長，發(fā)黃變色，降解，分解等景象。l熱穩(wěn)定性是指聚合物在高溫下，分子鏈抗化學(xué)分解才干及耐化學(xué)變化的溫度。熱降解溫度又稱為穩(wěn)定性溫度，略高于分解溫度 。l溫度的高低和變化范圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所閱歷的反復(fù)加工次數(shù)有關(guān)。不同的聚合物在反復(fù)加工后熱降解和融熔指數(shù)有著較大的差別。在正常溫度下PS, PC, PP,經(jīng)數(shù)次加工后融熔指數(shù)升高的傾向。而PE，抗沖擊PS醋酸纖維素等有下降的景象。 l實驗證明：剪切應(yīng)力.剪切速率越高，分子量降

29、解速度越快，斷裂的鏈越短；當(dāng)提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小 。l 水解作用是由于在聚合物中存在有可以水解的化學(xué)基團(tuán)。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下構(gòu)成可被水解的基團(tuán)。假設(shè)這些基團(tuán)在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由于某些聚合物有水解作用，因此對這些塑料的吸濕性應(yīng)加以留意。有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，由于它們含有極性親水基團(tuán)，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需求枯燥處置，防此水解。l二、聚合物外表性能與相容性 l1、磨擦性能 :在注塑中物料在螺桿加料段的磨擦機(jī)理，磨擦系數(shù)對其螺桿的保送效率有重要影響。物料從料斗進(jìn)入螺桿之后在螺桿旋轉(zhuǎn)下

30、，使物料沿螺槽向前保送顆粒料首先被壓成固體塞，在保送過程中塑料固體塞和料筒及螺桿產(chǎn)生相對運動，各面接受著磨擦力的作用 . l 、不同的聚合物其磨擦系數(shù)是不同的 .磨擦系數(shù)不僅與高聚物的物理性質(zhì)有關(guān)，而且與影響物理機(jī)械性質(zhì)的外界壓力，速度和溫度有關(guān) .l 、 普通情況下，塑料的磨擦系數(shù)隨負(fù)載的加大而稍許降低。聚合物資料的干磨擦系數(shù)，隨著相對速度的提高有添加的趨勢l 、在高壓高速下塑料的熱傳導(dǎo)性能很差產(chǎn)生的熱量不易散出，使塑料發(fā)生大的變形外表破壞，因此壓力和速度對磨擦系數(shù)均有影響 .l二、聚合物外表性能與相容性二、聚合物外表性能與相容性l、相容性：是指兩種不同品級的聚合物在熔融形狀下能否、相容性：

31、是指兩種不同品級的聚合物在熔融形狀下能否相互混溶的一種性質(zhì)相互混溶的一種性質(zhì) l 、相容性不好的聚合物混熔在一同，制品會出現(xiàn)分層景、相容性不好的聚合物混熔在一同，制品會出現(xiàn)分層景象象 這與分子構(gòu)造有一定關(guān)系這與分子構(gòu)造有一定關(guān)系 ；l、分子構(gòu)造相近者易相容；反之難容、分子構(gòu)造相近者易相容；反之難容 l、利用聚合物之間的相容特性，使共混料品級日益增多，、利用聚合物之間的相容特性，使共混料品級日益增多，l例如：借助于聚碳酸酯和聚乙烯之間的互容性，在聚碳酸酯例如：借助于聚碳酸酯和聚乙烯之間的互容性，在聚碳酸酯中參與中參與3050%聚乙烯可使伸長率提高聚乙烯可使伸長率提高30%，沖擊強(qiáng)度提高，沖擊強(qiáng)度

32、提高倍，并使熔體的粘度降低倍，并使熔體的粘度降低 ，便于成型，便于成型 l 、表觀密度、表觀密度 ：大多數(shù)熱塑性塑料致密狀的相對密度為：大多數(shù)熱塑性塑料致密狀的相對密度為0.91.2g/cm3而粉料或顆粒料的表觀密度是而粉料或顆粒料的表觀密度是0.30.6g/cm3 物物料的表觀密度低，使均勻加料發(fā)生困難，就易出現(xiàn)料的表觀密度低，使均勻加料發(fā)生困難，就易出現(xiàn)“架橋景架橋景象。這樣會影響保送效率和塑化質(zhì)量的穩(wěn)定性象。這樣會影響保送效率和塑化質(zhì)量的穩(wěn)定性 三、聚合物的力學(xué)特性三、聚合物的力學(xué)特性、形變與應(yīng)力關(guān)系、形變與應(yīng)力關(guān)系 ：資料的力學(xué)特性是指資料在外力的作用：資料的力學(xué)特性是指資料在外力的作

33、用下，產(chǎn)生變形，流動與破壞的性質(zhì)下，產(chǎn)生變形，流動與破壞的性質(zhì) 、反響資料根本力學(xué)性質(zhì)的量主要有兩類；一類是反響資、反響資料根本力學(xué)性質(zhì)的量主要有兩類；一類是反響資料變形情況的量如模量或柔度，泊桑比；另一類是反響資料料變形情況的量如模量或柔度，泊桑比；另一類是反響資料破壞過程的量，如比例極限，拉伸強(qiáng)度，屈服應(yīng)力，拉伸斷破壞過程的量，如比例極限，拉伸強(qiáng)度，屈服應(yīng)力，拉伸斷裂等作用裂等作用 、從力學(xué)觀念看，資料破壞是一個過程而不是一個點、從力學(xué)觀念看，資料破壞是一個過程而不是一個點、應(yīng)力與時間的關(guān)系、應(yīng)力與時間的關(guān)系 ：聚合物資料主要特征之一是應(yīng)力對其：聚合物資料主要特征之一是應(yīng)力對其作用時間的依

34、賴性作用時間的依賴性 、聚合物在較高溫度下力作用時間較短的應(yīng)力松馳行為和、聚合物在較高溫度下力作用時間較短的應(yīng)力松馳行為和在溫度較低力作用時間較長的應(yīng)力松馳行為是一致的在溫度較低力作用時間較長的應(yīng)力松馳行為是一致的 l三、聚合物的力學(xué)特性三、聚合物的力學(xué)特性l、形變與時間關(guān)系：、形變與時間關(guān)系：l、聚合物資料在一定溫度下接受恒定載荷時，將訊速地、聚合物資料在一定溫度下接受恒定載荷時，將訊速地發(fā)生變形，然后在緩慢的速率下無限期地變形下去發(fā)生變形，然后在緩慢的速率下無限期地變形下去 l、假設(shè)載荷足夠高時變形會繼續(xù)到斷裂為此、假設(shè)載荷足夠高時變形會繼續(xù)到斷裂為此 l、聚合物的蠕變性質(zhì)、聚合物的蠕變性

35、質(zhì) ：是指在溫度和載荷都是恒定的條：是指在溫度和載荷都是恒定的條件下，變形對時間依賴的性質(zhì)件下，變形對時間依賴的性質(zhì) 四 、聚合物的流變性能 、聚合物的流變性能：是指聚合物資料加熱到熔融形狀下 ,在機(jī)器某些部位上如螺桿、料筒、噴嘴及模腔流道中構(gòu)成流場。在流場中熔體遭到應(yīng)力、時間、溫度的結(jié)協(xié)作用發(fā)生形變或流動性能 、關(guān)于流變性能 、剪切速率，剪切應(yīng)力對粘度的影響 即切力變稀 、剪性聚合物：是指聚合物的剪切粘度對剪切速率的依賴性越強(qiáng)，粘度隨剪切速率的提高而訊速降低的聚合物 、這種剪切變稀的景象是聚合物固有的特征，但不同聚合物剪切變稀程度是不同的，這一點對注塑有重要意義 l四 、聚合物的流變性能l

36、、離模膨脹效應(yīng) ：是指當(dāng)聚合物熔體分開流道口時，熔體流的直徑，大于流道出口的直徑 l 、普遍以為這是由聚合物的粘彈效應(yīng)所引起的膨脹效應(yīng)，粘彈效應(yīng)要影響膨脹比的大小，溫度，剪切速率和流道幾何外形等都能影響熔體的膨脹效應(yīng)所以膨脹效應(yīng)是熔體流動過程中的彈性反映，這種行為與大分子沿流動方向的剪切應(yīng)力作用和垂直于流動方向的法向應(yīng)力作用有關(guān) l、在純剪切流動中法向效應(yīng)是較小的粘彈性熔體的法向效應(yīng)越大那么離模膨脹效應(yīng)越明顯 l 、流道的影響；流道長度很短，離模效應(yīng)將遭到入口效應(yīng)的影響這是由于進(jìn)入澆口段的熔體要收劍流動，流動正處在速度重新分布的不穩(wěn)定時期，假設(shè)澆口段很短，熔體料流會很快地出口，剪切應(yīng)力的作用會

37、忽然消逝，速度梯度也要消除，大分子發(fā)生蜷曲，產(chǎn)生彈性恢復(fù)，這會使離模膨脹效應(yīng)加?。患僭O(shè)流道足夠長，那么彈性應(yīng)變能有足夠的時間進(jìn)展彈性松馳這時影響離模膨脹效應(yīng)的主要緣由是穩(wěn)定流動時的剪切彈性和法向效應(yīng)的作用。l四、聚合物的流變性能l、剪切速率對不穩(wěn)定流動的影響l、有三個流變區(qū)：低剪切速率區(qū)、中剪切區(qū)、高剪切區(qū) 。l 、低剪切速率區(qū)：在低剪切速率下被破壞的高分子鏈纏結(jié)能來得及恢復(fù)，所以表現(xiàn)出粘度不變的牛頓特性 l 、中剪切區(qū)隨著剪切速率的提高，高分子鏈段纏結(jié)被順開且來不及重新恢復(fù)這樣就阻止了鏈段之間相對運動和內(nèi)磨擦的減小?？墒谷垠w粘度降低二至三個數(shù)量級，產(chǎn)生了剪切稀化作用 l 、高剪切區(qū)：當(dāng)剪切速

38、率很高粘度可降至最小，并且難以維持恒定，大分子鏈段纏結(jié)在高剪切下已全部被拉直，表現(xiàn)出牛頓流體的性質(zhì)。假設(shè)剪切速率再提高，出現(xiàn)不穩(wěn)定流動，這種不穩(wěn)定流動構(gòu)成彈性湍流熔體出現(xiàn)波紋，破裂景象是熔體不穩(wěn)定 的重要標(biāo)志。l 、熔體發(fā)生破裂：當(dāng)剪切速率到達(dá)彈性湍流時，熔體不僅不會繼續(xù)變稀，反而會變稠l四、聚合物的流變性能l、溫度對粘度的影響l 、粘度依賴于溫度的機(jī)理：是分子鏈和“自在體積與溫度之間存在著關(guān)聯(lián)l 、當(dāng)在玻璃化溫度以下時，自在體積堅持恒定，體積隨溫度增長而大分子鏈開場振動l 、當(dāng)溫度超越玻璃化溫度時，大鏈段開場挪動，鏈段之間的自在體積添加，鏈段與鏈段之間作用力減小，粘度下降 l 、不同的聚合物

39、粘度對溫度的敏感性有所不同l、壓力對粘度的影響l、聚合物熔體在注塑時，無論是預(yù)塑階段，還是注射階段，熔體都要經(jīng)受內(nèi)部靜壓力和外部動壓力的結(jié)協(xié)作用 l 、保壓補(bǔ)料階段聚合物普通要經(jīng)受15002000kgf/cm2壓力作用，精細(xì)成型可高達(dá)4000kgf/cm2,在如此高的壓力下，分子鏈段間的自在體積要遭到緊縮。由于分子鏈間自在體積減小，大分子鏈段的接近使分子間作用力加強(qiáng)即表現(xiàn)粘度提高。 l四、聚合物的流變性能l 、壓力對粘度的影響l 、在加工溫度一定時，聚合物熔體的緊縮性比普通液體的緊縮性要大，對粘度影響也較大。l、由于聚合物的緊縮率不同，所以粘度對壓力的敏感性也不同；緊縮率大的敏感性大。 l 、

40、聚合物也由于壓力提高會使粘度添加，能起到和降低熔體溫度一樣的等效作用。 l、分子量對粘度的影響l 、普通情況下粘度隨分子量添加而添加，由于分子量添加使分子鏈段加度，分子鏈重心挪動越慢，鏈段間的相對們移抵消時機(jī)越多，分子鏈的柔性加大纏結(jié)點增多，鏈的解脫和滑移困難。使流動過程助力增大，需求的時間和能量也添加 。l、由于分子量添加引起聚合物流動降低，使注塑困難，因此常在高分子量的聚合物中參與一些低分子物質(zhì)，如增塑劑等，來降低聚合物的分子量，以到達(dá)減小粘度，改善加工性能。 一、結(jié)晶效應(yīng) 1、結(jié)晶概念 ：評定聚合物結(jié)晶形狀的規(guī)范是晶體外形、大小及結(jié)晶度。 、聚合物的超分子構(gòu)造對注塑條件及制品性能的影響非

41、常明顯，聚合物按其超分子構(gòu)造可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型 。 、結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈有規(guī)那么的陳列,具有耐熱性和較高的機(jī)械強(qiáng)度 。 、非結(jié)晶態(tài)聚合物的分子鏈呈不規(guī)那么的無定型的陳列，不具有耐熱性和較高的機(jī)械強(qiáng)度 。 、分子構(gòu)造簡單，對稱性高的聚合物都能生成結(jié)晶，如PE等， 分子鏈節(jié)雖然大，但分子間的作用力很強(qiáng)也能生成結(jié)晶，如 POM、PA等。 分子鏈剛性大的聚合物不易生成結(jié)晶，如PC、PSU、PPO等。2、聚合物結(jié)晶度對制品性能的影響 、密度：結(jié)晶度高闡明多數(shù)分子鏈已陳列成有序而嚴(yán)密的構(gòu)造， 分子間作用力強(qiáng)，所以密度隨結(jié)晶 度提高而加大，如70%結(jié)晶度的PP，其密度為0.896,當(dāng)結(jié)晶度增至95%

42、時那么密度增至o.903。 、拉伸強(qiáng)度 ：結(jié)晶度高，拉伸強(qiáng)度高。如結(jié)晶度70%的聚丙烯其 拉伸強(qiáng)度為27.5mpa，當(dāng)結(jié)晶度增至95%時，那么拉伸強(qiáng)度可提高到 42mpa。 、沖擊強(qiáng)度： 沖擊強(qiáng)度隨結(jié)晶度提高而減小，如70%結(jié)晶度的聚丙烯，其缺口沖擊強(qiáng)度15.2kgf-cm/cm2,當(dāng)結(jié)晶度95%時，沖擊強(qiáng)度減小到4.86kgf-cm/cm2。 、熱性能 ：結(jié)晶度添加有助于提高軟化溫度和熱變形溫度。如結(jié)晶度為70%的聚丙烯，載荷下的熱變形溫度為125度，而結(jié)晶度95%時側(cè)為151度。剛度是注塑制品脫模條件之一，較高的結(jié)晶度會減少制品在模內(nèi)的冷卻周期。結(jié)晶度會給低溫帶來脆弱性，如結(jié)晶度分別為55

43、%，85%，95%的等規(guī)聚丙烯其脆化溫度分別為0度，10度，20度。 2、聚合物結(jié)晶度對制品性能的影響 、翹曲： 結(jié)晶度提高會使體積減小，收縮加大，結(jié)晶型資料比非結(jié)晶型資料更易翹曲，這是由于制品在模內(nèi)冷卻時，由于溫度上的差別引起結(jié)晶度的差別，使密度不均，收縮不等，導(dǎo)致產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力而引起翹曲，并使耐應(yīng)力龜裂才干降低。 、光澤度： 結(jié)晶度提高會添加制品的致密性。使制品外表光澤度提高，但由于球晶的存在會引起光波的散射，而使透明度降低。 3 、影響結(jié)晶度的要素 、溫度及冷卻速度 ： 結(jié)晶有一個熱交換過程，與溫度有關(guān)。 、當(dāng)聚合物熔體溫度高于熔融溫度時大分子鏈的熱運動顯著添加，到大于分子的內(nèi)聚力時，

44、分子就難以構(gòu)成有序陳列而不易結(jié)晶；當(dāng)溫度過低時，分子鏈段動能很低，甚至處于凍結(jié)形狀，也不易結(jié)晶 。 、結(jié)晶的溫度范圍是在玻璃化溫度和熔融溫度之間。 、在高溫區(qū)接近熔融溫度，晶核不穩(wěn)定，單位時間成核數(shù)量少，而在低溫區(qū)接近玻璃化溫度自在能低，結(jié)晶時間長，結(jié)晶速度慢，不能為成核發(fā)明條件。這樣在熔融溫度和玻璃化溫度之間存在一個最高的結(jié)晶速度和相應(yīng)的結(jié)晶溫度。l 3 、影響結(jié)晶度的要素l 、溫度是聚合物結(jié)晶過程最敏感性要素，溫度相差1度，那么結(jié)晶速度能夠相差很多倍 。l 、冷卻速度 ：聚合物從熔點溫度以上降到玻璃化溫度以下，這一過程的速度 。它是決議晶核存在或生長的條件。 l 、過冷度 ：在注塑成型時，

45、冷卻速度決議于熔體溫度和模具溫度之差稱過冷度 。l分以下三區(qū) ；等溫冷卻區(qū) 、快速冷卻區(qū) 、中速成冷卻區(qū) 。lA、等溫冷卻區(qū)，當(dāng)模具溫度接近于最大結(jié)晶速度溫度時，這時過冷度小，冷卻速度慢，結(jié)晶幾乎在靜態(tài)等溫條件下進(jìn)展，這時分子鏈自在能大，晶核不易生成，結(jié)晶緩慢，冷卻周期加長，構(gòu)成較大的球晶。lB、快速冷卻區(qū)，當(dāng)模具溫度低于結(jié)晶溫度時過冷度增大，冷卻速度很快結(jié)晶在非等溫條件下進(jìn)展，大分子鏈段來不及折疊構(gòu)成晶片，這時高分子松馳過程滯后于溫度變化的速度 ，于是分子鏈在驟冷下構(gòu)成體積松散的來不及結(jié)晶的無定型區(qū)。例如：當(dāng)模具型腔外表溫度過低時，制品表層就會出現(xiàn)這種情況，而在制品心部由于溫度梯度的關(guān)系，過

46、冷度小，冷卻速度慢就構(gòu)成了具有微晶構(gòu)造的結(jié)晶區(qū)。 l 3 、影響結(jié)晶度的要素l C、中速成冷卻區(qū)，假設(shè)把冷卻模溫控制在熔體最大結(jié)晶速度溫度與玻璃化溫度之間，這時接近表層的區(qū)域最早生成結(jié)晶，由于模具溫度較高，有利于制品內(nèi)部晶核生成和球晶長大。結(jié)晶的也比較完好。在這一溫度區(qū)來選擇模溫對成型制品是有利的，由于這時結(jié)晶速率常數(shù)大，模溫較低，制品易脫模，具注塑周期短。例:PA6, PA66,模溫控制在70120度，PP模溫控制在3080，這有助于結(jié)晶才干提高，在注塑中模溫的選擇應(yīng)能使結(jié)晶度盡能夠到達(dá)最接近于平衡位置。過低過高都會使制品構(gòu)造不穩(wěn)定，在后期會發(fā)生結(jié)晶過程在溫度升高時而發(fā)生變化，引起制品構(gòu)造的

47、變化。 l 3 、影響結(jié)晶度的要素l 、熔體應(yīng)力作用：當(dāng)熔體壓力的提高，剪切作用的加強(qiáng)都會加速結(jié)晶過程。由于應(yīng)力作用會使鏈段沿受力方向而取向，構(gòu)成有序區(qū)，容易誘導(dǎo)出許多晶胚，運用權(quán)晶核數(shù)量添加，生成結(jié)晶時間縮短，加速了結(jié)晶作用。l 、壓力加大還會影響球晶的尺寸和外形，低壓下容易生成大而完好的球晶，高壓下容易生成小而不規(guī)那么的球晶。l 、球晶大小和外形除與壓力大小有關(guān)還與力的方式有關(guān)。在均勻剪切作用下易生成均勻的微晶構(gòu)造，在直接的壓力作用下易生成直徑小而不均勻的球晶。螺桿式注塑機(jī)加工時，由于熔體遭到很大的剪切力作用，大球晶被粉碎成微細(xì)的晶核，構(gòu)成均勻微晶。而活塞式注塑機(jī)相反。 l 、用剪切速率能

48、控制結(jié)晶才干：高剪切速率下得到的PP制品冷卻后具有高結(jié)晶度的構(gòu)造，而且PP受剪切作用生成球晶的時間比無剪切作用在靜態(tài)熔體中生成球晶的時間要減少一半。 ll3 3 、影響結(jié)晶度的要素、影響結(jié)晶度的要素l 、熔體應(yīng)力作用：、熔體應(yīng)力作用：l 、結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶和取向作用親密相關(guān)，結(jié)晶和剪切、結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶和取向作用親密相關(guān)，結(jié)晶和剪切應(yīng)力也就發(fā)生聯(lián)絡(luò)，剪切作用將經(jīng)過取向和結(jié)晶兩方面的途應(yīng)力也就發(fā)生聯(lián)絡(luò)，剪切作用將經(jīng)過取向和結(jié)晶兩方面的途徑來影響熔體的粘度，也就影響了熔體在噴嘴、流道、澆口、徑來影響熔體的粘度，也就影響了熔體在噴嘴、流道、澆口、型腔中的流動。根據(jù)聚合物取向作用可提早結(jié)晶的道理，

49、在型腔中的流動。根據(jù)聚合物取向作用可提早結(jié)晶的道理，在注塑中提高注射壓力和注射速率而降低熔體粘度的方法為結(jié)注塑中提高注射壓力和注射速率而降低熔體粘度的方法為結(jié)晶發(fā)明條件。當(dāng)然，應(yīng)以熔體不發(fā)生破裂為限。晶發(fā)明條件。當(dāng)然，應(yīng)以熔體不發(fā)生破裂為限。 l 、用溫度能控制結(jié)晶才干：在注塑模具中發(fā)生結(jié)晶過程、用溫度能控制結(jié)晶才干：在注塑模具中發(fā)生結(jié)晶過程的重要特點是它的非等溫性。熔體進(jìn)入模具時，接近外表層的重要特點是它的非等溫性。熔體進(jìn)入模具時，接近外表層先生成小球晶，而內(nèi)層生成大的球晶；澆口附近溫度高，受先生成小球晶，而內(nèi)層生成大的球晶；澆口附近溫度高，受熱時間長結(jié)晶度高，而遠(yuǎn)離澆口處因冷卻快，結(jié)晶度低

50、，所熱時間長結(jié)晶度高，而遠(yuǎn)離澆口處因冷卻快，結(jié)晶度低，所以呵斥制品性能上的不均勻性。以呵斥制品性能上的不均勻性。l二、取向效應(yīng) l1、取向機(jī)理 ：在加工過程中，在力的作用下，流動的大分子鏈段一定會取向，取向的性質(zhì)和程度根據(jù)取向條件有很大的區(qū)別。l 、按熔體中大分子受力的方式作用的性質(zhì)可分為剪切應(yīng)力作用下的“流動取向和受拉伸作用下的“拉伸取向。 l 、按取向構(gòu)造單元的取向方向，可分單軸和雙軸或平面取向。 l 、按熔體溫場的穩(wěn)定性可分等溫暖非等溫流動取向。也可分結(jié)晶和非結(jié)晶取向。l二、取向效應(yīng) l1、取向機(jī)理l 、 聚合物熔體在模腔中的流動是注塑的主要流動過程，熔體在型腔中取向過程，將直接影響制品

51、的質(zhì)量。l 、充模時，無定型聚合物熔體是沿型壁流動，熔體流入型腔首先同模壁接觸霰成來不及取向的凍結(jié)層外殼。而新料沿著不斷增長地凝固層內(nèi)壁向前流動。推進(jìn)波前峰向前挪動。而接近凝固層的分子鏈，一端被固定凝固層上，而另一端被鄰層的分子鏈沿著流動方向而取向。由于接近凝固層助力最大，速度最??；而中心外流動助力最小，速度最大，這樣在垂直于流動方向上構(gòu)成速度梯度；凝固層處的速度梯度最大，中心處的速度梯度最小，因此接近凝固層的熔體流受剪切作用最強(qiáng)，取向程度最大，而在接近中心層剪切作用最小，取向也最小，構(gòu)成小取向?qū)訁^(qū)。l2、取向?qū)χ破沸阅艿挠绊?l 、非結(jié)晶型聚合物的取向是大分子鏈在應(yīng)力作用方向上的取向，所以在

52、取向方向的力學(xué)性質(zhì)明顯添加，而垂直于取向方向的力學(xué)性質(zhì)卻又明顯地降低；在取向方向的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率，隨取向度添加而提高。l 、雙軸取向的制品其力學(xué)性質(zhì)具有各異性并與兩個方向拉伸倍數(shù)有關(guān)。雙軸取向改動了單軸取向的力學(xué)性質(zhì)。在通常注塑條件下，注塑制品在流動方向上的拉伸強(qiáng)度大約是垂直方向確實良1-2.9倍，而沖擊強(qiáng)度為1-10倍，闡明垂直于流動方向上的沖擊強(qiáng)度降低很多。 l 、注塑制品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨取向度提高而上升。l 、收縮程度是取向程度的反映：由于在制品中存在有一定的高彈形狀，一定溫度下已取向的分子鏈段要產(chǎn)生松馳作用：非結(jié)晶型聚合物的分子鏈要重新蜷曲，結(jié)晶率與取向度成正比。線膨脹系數(shù)隨取

53、向度變化；l 、制品收縮反映了取向的程度：由于在垂直于流動方向線膨脹系數(shù)比取向方向約大3倍。取向后的大分子被拉長，分子之間的作用力添加，發(fā)生“應(yīng)力硬化景象，表現(xiàn)了注塑制品模量提高的景象?！皟鼋Y(jié)取向越大，那么越容易發(fā)生應(yīng)力松馳，制品收縮也越大。l3、影響制品取向的要素 l、在注塑加工中，聚合物熔體的取向過程可分為充模階段、保壓階段。l、充模階段流動的特點：熔體壓力低，剪切速率大，模壁處的物料在快速冷卻條件下進(jìn)展，聚合物熔體的粘度主要是溫度和剪切速率的函數(shù)。l、保壓階段流動的特點：剪切速率低，壓力高，溫度逐漸下降。l、聚合物熔體的粘度主要依賴于溫度和注射壓力，但對取向影響主要是熔體加工溫度。對結(jié)晶

54、影響主要是模具溫度。l 、取向與剪切或拉伸作用有關(guān)，也與大分子鏈的自在能有關(guān)。根據(jù)這種機(jī)理，控制取向的條件有以下幾個要素；l、物料溫度和模具溫度增高都會使取向效應(yīng)降低。由于熔體升高時粘度會降低。假設(shè)熔體加工溫度高，它和凝固溫度之間的溫度區(qū)間加寬，松馳時間加長，容易解取向。l非結(jié)晶型聚合物的松馳時間：是從加工溫度降至玻璃化溫度的時間；l結(jié)晶型聚合物的松馳時間：是從加工溫度至熔化溫度的時間，由于熔點溫度高于玻璃化溫度，顯然非結(jié)晶型聚合物松馳時間要長于結(jié)晶型聚合物。因此加工結(jié)晶型聚合物冷卻速度大，松馳過程短。容易產(chǎn)生凍結(jié)取向。而非結(jié)晶型聚合物冷卻速度慢，松馳過程長容易解取向，取向效果將減小。l3、影

55、響制品取向的要素l 、注射壓力添加可提高熔體的剪切力和剪切速率，有助于加速高分子的取向效應(yīng)。因此，注射壓力與保壓壓力的提高都會使結(jié)晶與取向作用加強(qiáng)，制品的密度將隨保壓壓力的升高而訊速增長。 l 、澆口封鎖時間會影響取向效應(yīng)。假設(shè)熔體流動停頓后，大分子的熱運動仍較劇烈，會使已取向的單元又發(fā)生松馳，產(chǎn)生解取向的效應(yīng)。采用大的澆口由于冷卻得慢，封鎖時間延伸，熔體流動時間延伸添加了取向效果，尤其在澆口處的取向更為明顯，所以直澆口比點澆口更容易維持取向效應(yīng)。l 、模具溫度較低時，凍結(jié)取向效應(yīng)提高。而解取向作用減小。 l 、關(guān)于充模速度對制品取向的影響?？焖俪淠鹜獗聿课坏母叨热∠?，但內(nèi)部取向小，由于

56、在一定溫度條件下，快速充模會維持其制品心部在較高的溫度下冷卻，使冷卻時間加長，高分子松馳時間延伸使解取向才干加強(qiáng)，所以制品內(nèi)部取向程度反而比表層的小。在注射溫度一樣條件下，慢速充模會延伸流動時間，實踐熔體溫度要降低，剪切力要添加。這時熔體的實踐溫度與玻璃化溫度或熔點的區(qū)間要比快速充模區(qū)間小，那么應(yīng)力松馳時間也短，所以解取向作用?。涣硪环矫媛俪淠Ｈ垠w的溫度比快速充模時來得低些，解取向作用減小，而取向作用會添加。就制品內(nèi)部的構(gòu)造形狀而言，快速充模會引起較小的取向，而慢速充模反而會引起大的取向。l3、影響制品取向的要素l、影響聚合物結(jié)晶與取向的要素有以下幾個方面：l 、溫度：熔體溫度、熔體加工過程

57、的溫度、模具溫度、聚合物熔點、聚合物玻璃化溫度、熔體最大結(jié)晶速率溫度。l 、時間：聚合物加熱時間、充模時間、保壓時間、澆口封鎖時間、冷卻時間。l 、壓力：充模壓力、保壓壓力。l 、速度：充模速度、塑化速度。l三、內(nèi)應(yīng)力l1、內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生：在注塑制品中，各處部分應(yīng)力形狀是不同的，制品變形程度將決議于應(yīng)力分布。假設(shè)制品在冷卻時，存在溫度梯度，那么這類應(yīng)力會開展，所以這類應(yīng)力又稱為“成型應(yīng)力。l 、制品的內(nèi)應(yīng)力有兩種：一種是成型應(yīng)力，一種是溫度應(yīng)力。l 、成型應(yīng)力：來自與過度注塑成型壓力的轉(zhuǎn)換和釋放。l 、溫度應(yīng)力：當(dāng)熔體進(jìn)入溫度較低的模具型腔時，接近模腔壁的熔體訊速地冷卻而固化，于是接近模腔壁的分子

58、鏈段被“凍結(jié)。由于凝固的聚合物層，導(dǎo)熱性很差，在制品厚度方向上產(chǎn)生較大的溫度梯度。制品內(nèi)部凝固相當(dāng)緩慢，以致于當(dāng)澆口封鎖時，制品中心的熔體單元還未凝固，這時注塑機(jī)又無法對冷卻收縮進(jìn)展補(bǔ)料。這樣制品內(nèi)部收縮作用與硬皮層作用方向是相反的；內(nèi)部處于靜態(tài)拉伸而表層那么處于靜態(tài)緊縮。l 、在熔體充模流動時，有體積收縮效應(yīng)引起的應(yīng)力 ：內(nèi)應(yīng)力與熔體流動方向有關(guān)。l 、還有因流道，澆口出口的膨脹效應(yīng)而引起的應(yīng)力：由于出口膨脹效應(yīng)將引起在垂直于流動方向應(yīng)力作用。l2、影響內(nèi)應(yīng)力的工藝要素 l 、取向?qū)?nèi)應(yīng)力的影響：在速冷條件下，取向會導(dǎo)致聚合物內(nèi)應(yīng)力的構(gòu)成。由于聚合物熔體的粘度高，內(nèi)應(yīng)力不能很快松馳，影響制品

59、的物理性能和尺寸穩(wěn)定性。l 、各參數(shù)對取向應(yīng)力的影響 ：熔體溫度 、延伸保壓時間 、提高注射壓力或保壓壓力 、模具溫度高 、添加制品厚度等。l、熔體溫度：熔體溫度高，粘度低，剪切應(yīng)力降低取向度減??；另一方面由于熔體溫度高會使應(yīng)力松馳加快，促使解取向才干加強(qiáng)。l 、可是在不改動注塑機(jī)壓力的情況下，模腔壓力會增大，強(qiáng)剪切作用又導(dǎo)致取向應(yīng)力的提高。l、在噴嘴封鎖以前，延伸保壓時間，會導(dǎo)致取向應(yīng)力添加。l、提高注射壓力或保壓壓力，會增大取向應(yīng)力，l、模具溫度高可保證制品緩慢冷卻，起到解取向作用。l、添加制品厚度使取向應(yīng)力降低，由于厚壁制品冷卻時慢，粘度提高慢，應(yīng)力松馳過程的時間長，所以取向應(yīng)力小。l2

60、、影響內(nèi)應(yīng)力的工藝要素 l、溫度對內(nèi)應(yīng)力的影響：熱塑性聚合物在成型時，模內(nèi)壓力越大保壓時間越長，有助于溫度所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力的減小反之會使緊縮應(yīng)力增大。l、在充模時熔體和型壁之間溫度梯度很大，先凝固 的外層熔體要助止后凝固的內(nèi)層熔體的收縮，結(jié)果在外層產(chǎn)生壓應(yīng)力收縮應(yīng)力，內(nèi)層產(chǎn)生拉應(yīng)力取向應(yīng)力。l、在保壓壓力的作用下繼續(xù)較長時間，聚合物熔體又補(bǔ)入模腔中，使模腔壓力提高，此壓力會改動由于溫度不均而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。但在保壓時間短，模腔壓力又較低的情況下，制品內(nèi)部仍會堅持原來冷卻時的應(yīng)力形狀。l、充模后又在保壓壓力的作用下繼續(xù)較長時間，聚合物熔體又補(bǔ)入模腔中，使模腔壓力提高，此壓力會改動由于溫度不均而產(chǎn)生