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塑料成型的理論基礎(chǔ)-文庫吧在線文庫

2025-02-18 00:25上一頁面

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【正文】 到垂直于擠出方向上規(guī)則間隔的深紋,這些深紋以人字形、魚鱗狀到鱉魚皮不等,或密或疏。認(rèn)為在口模內(nèi)由于熔體各處 cp:定壓熱容這種摩擦熱在單位體積的熔體中產(chǎn)生的速率 Q為:τ—— 剪切應(yīng)力結(jié)晶形態(tài)以斜方晶型、單斜晶型、三斜晶型為主。ρ2:完全非晶體密度由濃溶液或熔體冷卻,得到一種多晶聚集體??纱蠓忍岣卟牧系牧W(xué)強(qiáng)度。絕大多數(shù)結(jié)晶聚合物,在其 Tg~Tm之間,出現(xiàn)屈服點(diǎn)。二、結(jié)晶過程聚合物熔體某一局部的分子鏈段形成有序排列,且可以足夠自發(fā)地生長。以最初的晶核為中心的情況下,形成圓球狀的晶區(qū) —— 球晶。塑性晶體:具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,但不能流動(dòng)并為固體。 LCP的分子鏈在液晶態(tài)的有序排列和流動(dòng)時(shí)的易取向特性是它成為 “HIGH如: PE 薄膜:韌性、透明性低,結(jié)晶度低; 塑料制品:強(qiáng)度、剛性,結(jié)晶度高。 成型加工與聚合物結(jié)晶三、退火將試樣加熱到熔點(diǎn)以下某一溫度(使用溫度10~ 20℃ 以下),以等溫或緩慢變溫的方式是結(jié)晶逐漸完善化的過程。B:雙軸取向:取向的結(jié)構(gòu)單元同時(shí)朝兩個(gè)方向。( 2) Tg~ Tf之間:升高溫度時(shí),塑料的 E和 σ y降低,拉伸應(yīng)力σ 減小,如果 σ 不變, ε 增大。純 PP的最大結(jié)晶速率的溫度約為 150℃ ,熔點(diǎn)為170℃ ,拉伸溫度應(yīng)在 150~ 170℃ 之間。 ( 1)游離基的形成:CH2- CH- CH2CH CH2- CH+ CH2CHR R斷鏈 R R 聚合物的降解( 2) 活性鏈轉(zhuǎn)移和縮短 2)向鄰近大分子轉(zhuǎn)移 1)析出單體 CH2- CH- CH2CH CH2- CH + CH2= CHR RR RRCHCH2+ CH2CHCH2CHR RRCHCH3+ CH2CHCHCHR R 聚合物的降解降解: ( 3) 鏈終止 CH2CHCHCHCH2CH CH2CHCH=CHR RR R R+ CH2CHR偶合終止:(線形、支鏈、交聯(lián)) 特點(diǎn): 斷鏈的部位是無規(guī)的,反應(yīng)逐步進(jìn)行, 聚合物的降解二、加工過程中各種因素對降解的影響力降解或機(jī)械降解。采用措施:( 1)嚴(yán)格控制原材料技術(shù)指標(biāo)、雜質(zhì)。,以過氧化物作引發(fā) 溫度2.熱塑性塑料由于加工條件不適當(dāng)引起的交聯(lián)反應(yīng)應(yīng)避免,但一些制品也要求有交聯(lián),如 PE泡沫塑料、交聯(lián)PE護(hù)套(過氧化物、硅烷、輻射)。( 5)配方中加人穩(wěn)定劑、抗氧化劑。水解反應(yīng),含 C-雜原子鏈。CH2CH2 CHCH2CHCH2 + O2 CHCH2OO 過氧化物CH2CH2 + O2 CHCH2COOH飽和聚合物氧化很慢,不易形成過氧化物,不飽和聚合物則相反。 聚合物的降解PP主鏈中含雙鍵:如 中間產(chǎn)物穩(wěn)定。在加工的高溫下,聚合物中有微量水分、酸、堿等雜質(zhì)存在時(shí),有選擇進(jìn)行。 聚合物的降解 逐步降解產(chǎn)生,拉伸定向應(yīng)是非等溫過程,產(chǎn)品質(zhì)量較差。拉伸應(yīng)力比非晶聚合物大,且應(yīng)力隨結(jié)晶度增加而提高,結(jié)晶區(qū)的取向發(fā)展得快,非晶區(qū)的取向發(fā)展得慢,當(dāng)非晶區(qū)達(dá)到中等取向程度時(shí),晶區(qū)的取向就已達(dá)到最大程度。二、影響分子取向的因素 拉伸定向一、非晶聚合物拉伸聚合物拉伸時(shí),可以相繼產(chǎn)生普彈形變、高彈形變、塑性形變或粘性形變。成核劑的熔點(diǎn)應(yīng)比聚合物高,并與其有一定相容性,不使制品物性降低太大。后結(jié)晶一部分來不及結(jié)晶的區(qū)域,在成型后繼續(xù)結(jié)晶的過程,不形成新的結(jié)晶區(qū)域,即初結(jié)晶的繼續(xù)。( 2)成型壓力成型壓力增加,應(yīng)力和應(yīng)變增加,結(jié)晶速度隨之增加,晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、結(jié)晶大小也發(fā)生變化?,F(xiàn)在在市場上的手機(jī)大多使用三種類型的彩屏技術(shù); STN、 TFT和 UFB。n:常數(shù)V?:起始體積V0:終了體積V: t時(shí)刻的體積C ρ: 結(jié)晶態(tài) 不透明 Tg: 81186。中心由伸直鏈構(gòu)成微束原纖結(jié)構(gòu),周圍串著許多折疊鏈片晶。稀溶液( % )加熱,緩慢降溫處理。測定方法:量熱法、 X射線衍射法、密度法、紅外光譜法以及核磁共振波譜法等。由于聚合物的表觀粘度隨摩擦升溫而降低,使物料熔體燒焦的可能性不大.而且塑化效率高,塑化均勻。結(jié)論:① 固態(tài)聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)范圍是很窄的;② 結(jié)晶聚合物比無定形聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)偏高;③ 多數(shù)結(jié)晶聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)隨著密度和結(jié)晶度的增大而增大;④ 無定形聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)隨著鏈長的增加而增大;⑤ 某些聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而增大,另一些聚合物則相反,⑥ 由于聚合物的拉伸取向,會(huì)引起導(dǎo)熱系數(shù)的各向?qū)浴>酆衔锶垠w在導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí),如剪切速率大于某一極限值,往住產(chǎn)生不穩(wěn)定流動(dòng),擠出物表面出現(xiàn)凹凸不平或外形發(fā)生竹節(jié)狀、螺旋狀等畸變.以至支離、斷裂,統(tǒng)稱為 熔體破裂。三種解釋:( 1)取向效應(yīng)聚合物熔體流動(dòng)期間處于高剪切場內(nèi),其大分子在流動(dòng)方向取向,但在口模處發(fā)生 解取向 。取決于聚合物的品種與入口角 α,入口速度越大, 流動(dòng)的缺陷由于聚合物在流動(dòng)時(shí)所表現(xiàn)的彈性行為不僅使前面所推出的一些流動(dòng)方程的計(jì)算值與實(shí)際有出入,甚至?xí)诓环€(wěn)定流動(dòng)中出現(xiàn)一系列不正常的流動(dòng)缺陷。五、錐形通道中的流動(dòng)當(dāng)聚合物流體在沿流動(dòng)方向截面尺寸逐漸變小的管道中流動(dòng)時(shí),流體中各部分質(zhì)點(diǎn)的流線就不能再保持相互平行。液柱單元受到的推動(dòng)力為 F1= 2WhΔP ,受到上、下兩液層的摩擦阻力為 F2= 2WLτh , τh為與中平面的距離為 H的液層的剪切應(yīng)力。同時(shí),可以求出流體在圓管中的體積流率 q為:( 4)( 3)式代入( 4)式并積分得:(5)毛細(xì)管流變儀測出的聚合物流變曲線圖,是由最大剪切力和相應(yīng)的牛頓剪切速率所作的,因此需要校正。如果聚合物熔體在半徑為 R的等截面圓管中的流動(dòng)符合上述假設(shè)條件,取距離管中心為 r長為 L的流體圓柱單元當(dāng)其在壓力梯度 (ΔP/L)的推動(dòng)下移動(dòng)時(shí),將受到相鄰液層阻止其移動(dòng)的摩擦力作用,在達(dá)到穩(wěn)態(tài)層流后,作用在圓柱單元上的推動(dòng)力和阻力必處于平衡狀態(tài),溫度、壓力和相對分子量對聚合物熔體的剪切彈性模量的影響都很有限,影響比較顯著的是相對分子量。G:剪切彈性模量彈性聚合物熔體在流動(dòng)時(shí),由于大分子構(gòu)象的變化,產(chǎn)生可回復(fù)的彈性形變,因而發(fā)生了彈性效應(yīng)。b:壓力系數(shù)單純通過壓力來提高聚合物的流動(dòng)性是不恰當(dāng)?shù)摹?η :流體在 T℃ 時(shí)的剪切粘度 η 0: 某一基準(zhǔn)溫度 T0℃ 時(shí)的粘度 a:常數(shù) 溫度和壓力對粘度的影響在給定剪切速率下,聚合物的粘度主要取決于實(shí)現(xiàn)分子位移和鏈段協(xié)同躍遷的能力以及在躍遷鏈段的周圍是否有可以接納它躍人的空間 (自由體積 )兩個(gè)因素,凡能引起鏈段躍遷能力和自由體積增加的因素,都能導(dǎo)致聚合物熔體枯度下降。2.剪切作用可增加活性基團(tuán)和活性點(diǎn)間的碰撞機(jī)會(huì),有利于降低反應(yīng)活化能,故可增大交聯(lián)反應(yīng)的速度,這將使熔體的粘度隨之增大。② 剪切速率的影響:大多數(shù)聚合物流體的粘度再次表現(xiàn)出不依賴剪切速率而為恒定值的特性。252。但當(dāng)剪切速率增大到很高值的范圍時(shí),剪切應(yīng)力又隨剪切速率的增大而直線上升。ηa= ,是判斷這種流體與牛頓型流體流動(dòng)行為差別大小的參數(shù)k值越大,流體越粘稠;n值離 1越遠(yuǎn),呈非牛頓性越明顯。即: 剪切變稀。τ流體在錐形或其它截面呈逐漸縮小形狀通道中的流動(dòng),其質(zhì)點(diǎn)的速度不僅沿通道截面縱橫兩個(gè)方向變化,而且也沿主流動(dòng)方向變化,即流體的流速要用三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)表示,因而稱為 三維流動(dòng) 。等溫流動(dòng)和非等溫流動(dòng)等溫流動(dòng),是指在流體各處的溫度保持不變情況下的流動(dòng)。如果流動(dòng)速度增大且超過臨界值時(shí),則流動(dòng)轉(zhuǎn)為湍流。當(dāng)有剪切應(yīng)力 τ( N/m2或 Pa)于定溫下施加到兩個(gè)相距為dr的流體平行層面并以相對速度 dυ運(yùn)動(dòng),則剪切應(yīng)力與剪切速率 dυ/液體主體的流動(dòng)是按照許多彼此 平行的流層 進(jìn)行的;實(shí)際應(yīng)變也是多種應(yīng)變的迭加。隨受力方式的不同應(yīng)力通常有三種類型:剪切應(yīng)力: τ拉伸應(yīng)力: σ流體靜壓力: P材料受力后產(chǎn)生的形變和尺寸改變(即幾何形狀的改變)稱為應(yīng)變 γ。s)、表面張力較小 (約為 / m)所致。為求得較好的可模塑性,要注意各影響因素之間的相互匹配和相互制約的關(guān)系;在提高可模
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