[材料科學(xué)]塑料成型工藝西安交大ppt-資料下載頁
2025-01-19 13:39本頁面
【正文】 ? 同時，結(jié)晶還有助于提高聚合物的軟化溫度和熱變形溫度 . ? 表面光潔度增大。 ? 塑件的透明度降低甚至喪失。 2．聚合物的取向現(xiàn)象 ? 當(dāng)線型高分子受到外力而充分伸展的時候，其長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其寬度，這種結(jié)構(gòu)上的不對稱性，使它們在某些情況下很容易沿某特定方向做占優(yōu)勢的平行排列，這種現(xiàn)象稱為取向。 ? 宏觀上取向一般分為拉伸取向和流動取向兩種類型。拉伸取向是由拉應(yīng)力引起的，取向方位與應(yīng)力作用方向一致；而流動取向是在切應(yīng)力作用下沿著熔體流動方向形成的。 2．聚合物的取向現(xiàn)象 ? 高聚物的取向現(xiàn)象從微觀上來看，主要是高聚物分子的分子鏈、鏈段及結(jié)晶高聚物的晶片、晶帶沿特定方向的擇優(yōu)排列。取向的高聚物分子的鏈段在某些方向上是擇優(yōu)取向的；因此材料性質(zhì)呈現(xiàn)出各向異性。 2．聚合物的取向現(xiàn)象 ? 聚合物取向的結(jié)果是導(dǎo)致高分子材料的力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)以及熱性能等方面發(fā)生了顯著的變化。力學(xué)性能中，抗拉強度和疲勞強度在取向方向上顯著增加，而與取向方向相垂直的方向上則顯著降低，同時，沖擊強度、斷裂伸長率等也發(fā)生相應(yīng)的變化，聚合物的光學(xué)性質(zhì)也將呈現(xiàn)各向異性。 聚合物在成型過程中的化學(xué)變化 ? 降解和交聯(lián)是聚合物成型過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)，它們對制件的質(zhì)量有很大的影響。 1．聚合物的降解 ? 降解是指聚合物在某些特定條件下發(fā)生的大分子鏈斷裂、側(cè)基的改變、分子鏈結(jié)構(gòu)的改變及相對分子質(zhì)量降低等高聚物微觀分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化。 ? 導(dǎo)致這些變化的條件有：高聚物受熱、受力、氧化，或水、光及核輻射等的作用 . ? 按照聚合物產(chǎn)生降解的不同條件可把降解分為很多種，主要有熱降解、水降解、氧化降解、應(yīng)力降解等。 ? 熱降解主要是由于高聚物長時間高溫受熱時引起的降解； ? 水降解是指當(dāng)聚合物分子中含有容易被水解的化學(xué)基團(tuán)時，高聚物就可能在成型加工過程中遇到水分而被分解，這種成型生產(chǎn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象稱為水降解； ? 而當(dāng)高聚物與空氣中的氧接觸后導(dǎo)致的降解現(xiàn)象稱為氧化降解； ? 應(yīng)力降解是指聚合物受到外力時導(dǎo)致微觀分子結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)變化，同時還會導(dǎo)致聚合物相對分子質(zhì)量降低的現(xiàn)象。 1．聚合物的降解 ? 在成型過程中時，聚合物發(fā)生降解是難以避免的，這是因為聚合物中如果存在某些雜質(zhì) (如引發(fā)劑、催化劑以及酸、堿等 )，或是在貯運過程中吸水或混入某些機(jī)械雜質(zhì)等都會導(dǎo)致降解的發(fā)生。 ? 在注射成型中，特別要注意避免熱降解的發(fā)生。通常，為了確保成型塑件的質(zhì)量，成型時必須將成型溫度及加熱時間控制好，一般加熱溫度不得高于熱降解溫度 (即熱穩(wěn)定性溫度 )，否則易導(dǎo)致聚合物的熱降解。并且，成型溫度和時間控制不好，也可能導(dǎo)致氧化降解，這會使高聚物分子結(jié)構(gòu)中某些化學(xué)結(jié)合力較弱的部位產(chǎn)生過氧化結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致熱降解。 ? 還有，通常在注射成型中，成型物料一般都要采取烘干等干燥措施，這對一些吸濕性較強的聚合物來說尤為必要，可以避免水降解的發(fā)生?？傊瑤缀醮蠖鄶?shù)降解都對成型件的質(zhì)量有負(fù)面影響。 2．聚合物的交聯(lián) ? 聚合物的交聯(lián)通常是針對熱固性塑料而言的。 熱固性塑料在進(jìn)行成型加工后，其內(nèi)部的聚合物分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生化學(xué)變化，聚合物的大分子與交聯(lián)劑作用后，其線型分子結(jié)構(gòu)能夠向三維體型結(jié)構(gòu)發(fā)展，并逐漸形成巨型網(wǎng)狀的三維體型結(jié)構(gòu)，這種化學(xué)變化稱為交聯(lián)反應(yīng)。 2．聚合物的交聯(lián) ? 在工業(yè)生產(chǎn)中， “ 交聯(lián) ” 通常也被 “ 硬化 ” 代替。工業(yè)上說的 “ 硬化得好 ” 或 “ 硬化得完全 ”并不是指交聯(lián)的程度就越高，而是指交聯(lián)程度達(dá)到一種最適宜的程度；這時塑件各種力學(xué)性能達(dá)到了最佳狀態(tài)。交聯(lián)的程度稱為交聯(lián)度。因此，并不是交聯(lián)度越高越好。通常情況下，聚合物的交聯(lián)反應(yīng)是很難完全的，因此交聯(lián)度不會達(dá)到 100％。但硬化程度可以大于 100％，生產(chǎn)中一般將硬化程度大于 100％稱為 “ 過熟 ” ，反之稱為 “ 欠熟 ” 。 2．聚合物的交聯(lián) ? 熱固性塑料經(jīng)過合適的交聯(lián)后，聚合物的強度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性均能有所提高。 ? 當(dāng)交聯(lián)度未達(dá)到最適宜的程度時，也即產(chǎn)品 “ 欠熟 ” 時，產(chǎn)品質(zhì)量會大大降低。這將會使產(chǎn)品的強度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性等指標(biāo)下降，熱膨脹、后收縮、殘余應(yīng)力增大，塑件的表面光澤程度降低，甚至可能導(dǎo)致翹曲變形。 ? 但如果交聯(lián)度太大，超過了最佳的交聯(lián)程度，產(chǎn)品 “ 過熟 ”時塑件的質(zhì)量也會受到很大的影響，可能出現(xiàn)強度降低、脆性加大、變色、表面質(zhì)量降低等現(xiàn)象。 ? 因此，工業(yè)生產(chǎn)中很重視 “ 交聯(lián)度 ” 的控制。通常，為了使產(chǎn)品能夠達(dá)到一個最適宜的交聯(lián)度，常從原材料的各種配比及成型工藝條件的控制等方面入手，經(jīng)過反復(fù)檢測產(chǎn)品的質(zhì)量或者說是 “ 硬化程度 ” ，然后確定最佳原料配比及最佳生產(chǎn)條件，以求生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠滿足用戶需求。
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