高聚物的成型過(guò)程中的定向作用（高分子成型課件）

八、高聚物成型過(guò)程中的定向作用取向：聚合物分子或纖維狀填料沿力的方向的擇優(yōu)排列。其包括分子鏈、鏈段的取向以及結(jié)晶聚合物的晶片等沿外力方向的擇優(yōu)排列。取向后的聚合物材料是各向異性，即方向不同，性能不同。取向的分類按誘發(fā)因素：A剪切取向B拉伸取向?qū)μ幱赥g與Tm或（Tf）之間的熱塑性高分子材料進(jìn)行拉伸時(shí)，大分子鏈沿著拉伸流動(dòng)方向作平行排列。（熱固性呢？）按有序排列方向：A單軸取向（纖維紡絲、擠出的管材和棒材）B雙軸取向（塑料薄膜）八、高聚物成型過(guò)程中的定向作用1熱固性塑料制品中的纖維填料定向填料的取向主要是與液體的流動(dòng)方向一致的。取向的結(jié)構(gòu)便顯出各向異性的性能特點(diǎn)。纖維填料一旦取向就無(wú)法解取向。填料排列的方向主要是順著流動(dòng)方向的，碰上模壁后，流動(dòng)就改成與阻斷力成垂直的方向。八、高聚物成型過(guò)程中的定向作用2.熱塑性塑料成型過(guò)程中聚合物分子的定向

用熱塑性塑料生產(chǎn)制品時(shí)，只要在生產(chǎn)過(guò)程中存在著熔體流動(dòng)，幾乎都有聚合物分子定向的問題，不管生產(chǎn)方法如何變化，影響定向的外界因素以及因定向在制品中造成的后果基本上也是一致的。流動(dòng)取向會(huì)造成制品各向異性，存在內(nèi)應(yīng)力，一般不希望在制品中存在取向。八、高聚物成型過(guò)程中的定向作用3流動(dòng)取向分析——以長(zhǎng)條形試樣為例分流動(dòng)取向析度

表層中心表層取向取向度澆口端終端橫斷面九、高聚物成型過(guò)程中的定向作用①等溫區(qū)，管道界面小，管壁處速度梯度大，取向程度高；②非等溫區(qū)，梯度小，取向小，前沿分子取向程度低，兩管壁面形成無(wú)取向結(jié)構(gòu)凍結(jié)層。高取向?qū)?，次表?.2－0.8mm；低取向區(qū)，中心區(qū)梯度小，溫度高。②模腔取向在流動(dòng)方向上程度減小，最大取向區(qū)在離開澆口不遠(yuǎn)的位置上。取向分布圖：（注射成型矩形長(zhǎng)條試樣中的聚合物中取向度）九、高聚物成型過(guò)程中的定向作用——流動(dòng)取向4.影響流動(dòng)取向的因素隨著塑模溫度、制品厚度(即型腔的深度)、塑料進(jìn)模時(shí)的溫度等的增加，分子定向程度即有減弱的趨勢(shì)；增加澆口長(zhǎng)度、壓力和充滿塑模的時(shí)問，分子定向程度也隨之增加；分子定向程度與澆口安設(shè)的位置和形狀有很大關(guān)系，為減少分子定向程度，澆口最好設(shè)在型腔深度較大的部位。九、高聚物成型過(guò)程中的定向作用——拉伸取向1無(wú)定型塑料材料的拉伸取向在玻璃化溫度與熔點(diǎn)溫度之間的溫度區(qū)域內(nèi)，沿著一個(gè)方向拉伸，則其中的分子鏈將在很大程度上沿著拉伸方向做整齊排列。取向過(guò)程：鏈段取向分子鏈取向拉伸定向過(guò)程中的變形包括：①瞬時(shí)彈性變形；②分子排直的變形（拉伸定向工藝要求的部分）

；③粘性變形九、高聚物成型過(guò)程中的定向作用——拉伸取向1.無(wú)定型塑料材料的拉伸取向無(wú)定形材料拉伸取向的工藝要求①低溫：（在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并靠近它）②快拉：（快拉并配合冷卻有利于保持取向，但拉伸速度也不宜過(guò)快，應(yīng)考慮鏈段松馳時(shí)間）③驟冷：（通過(guò)拉伸取向后的快速冷卻以凍結(jié)取向）晶態(tài)高聚物的取向過(guò)程有相轉(zhuǎn)變，拉伸有‘‘細(xì)頸”突躍變化現(xiàn)象，而且在熔點(diǎn)以下加熱和溶脹都不影響取向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。九、高聚物成型過(guò)程中的定向作用——拉伸取向2.結(jié)晶性塑料材料的拉伸取向晶態(tài)聚合物非晶區(qū)晶區(qū)

鏈段、大分子取向球晶變形，片晶傾斜、滑移、取向要求拉伸前的聚合物中不含有晶相。為什么？拉伸通常在Tg以上適當(dāng)溫度進(jìn)行。1）通過(guò)驟冷的方法將結(jié)晶型高分子轉(zhuǎn)化為無(wú)定性材料拉伸前的聚合物中若有晶相，拉伸時(shí)不利于高聚物的取向。2）將驟冷后的材料升溫到至拉伸溫度（拉伸溫度一般在Tg-Tmax之間）進(jìn)行拉伸取向。3）冷卻速度——驟冷，使取向結(jié)構(gòu)保留4）熱處理目的：1）