塑料分子的取向

1、2.15塑料分子的取向 塑料分子在一定條件下，會(huì)存在分子取向。當(dāng)液體狀態(tài)下的塑料在注塑機(jī)中受力的作用下，高速通過(guò)噴嘴及模具的流道時(shí)，長(zhǎng)線形的高分子會(huì)順著流動(dòng)方向作相互平行的排列，一旦這些排列在塑料冷卻固化之前來(lái)不及消除而留在了固態(tài)塑料制件之中，分子的取向及因此而形成的取向效應(yīng)便保持下來(lái)。 先看一下塑料實(shí)際上是如何流入成型模具的，這將有助于了解塑膠表面和芯部的產(chǎn)生原因。如下圖所示： 能11-注塑機(jī)料筒；2-樹脂注入模具（實(shí)際上由主流道、澆口組成）；3-模具（型腔內(nèi)部） 4-中心處流速較快的部分；5-沿模腔壁面而流速極慢的部分；6-取向而拉伸展開的樹脂分子； 7-纏繞在一起的樹脂分子1234567

2、取向圖F 注塑時(shí)發(fā)生的熔料流動(dòng)引起的分子取向（定向作用）成型性能2表層高度取向速度分布澆口融體前端拉伸造成的外延取向?qū)幽１诟浇呒羟幸鸾韺尤∠騼?nèi)部剪切產(chǎn)生的芯部取向松馳的聚合物放大強(qiáng)強(qiáng)弱弱強(qiáng)流動(dòng)塑料的方向性型腔內(nèi)熔體流動(dòng)的模型成型性能3下表列舉了幾種常用塑料分子取向后其橫、直兩個(gè)方向上的抗張強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的比較： 塑 料抗張強(qiáng)度(Mpa） 伸 長(zhǎng) 率 （%）橫 向 直 向 橫 向 直 向 聚 苯 乙 烯25.5 44.10.91.6高沖擊聚苯乙烯20.622.53.017.0A B S33.870.61.02.2低壓聚乙烯28.429.430.072.0聚 碳 酸 酯63.764.2成型性能

3、4塑料的取向作用在有些制品上是比較容易注意到的。如圖D中的透明聚苯乙烯圓形面蓋制品，粗的直澆口設(shè)在中央，由于注塑時(shí)起始射壓不高，后來(lái)的塑料在較大的壓力梯度下緩慢進(jìn)入模腔，造成分子輻射狀的取向排列，加上冷卻過(guò)程太快，定向作用便被保留下來(lái)。結(jié)果，經(jīng)過(guò)一段不長(zhǎng)時(shí)間的使用或靜置，機(jī)械強(qiáng)度的差異便以應(yīng)力破壞的方式暴露出來(lái)，從中央開始沿輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋。圖D 制件的輻射方向裂紋注入澆口龜裂紋成型性能5對(duì)于鉸鏈?zhǔn)疆a(chǎn)品，澆口位置利于鉸鏈取向鉸 鏈 澆 口 位 置澆口位置離鉸鏈遠(yuǎn)點(diǎn)鉸 鏈成型性能6一般來(lái)說(shuō)，取向作用會(huì)使制件的整體性遭受削弱，表現(xiàn)為塑件內(nèi)部各處的物理機(jī)械性能不均衡。由于分子排列的結(jié)果，與分子鏈相垂直的方向，強(qiáng)度將差于平行方向。顯然，當(dāng)這種取向強(qiáng)烈時(shí)，制件很可能出現(xiàn)翹曲變形或開裂。 成型性能7克服取向作用的一個(gè)途徑是采用較充分的注射條件（如：加快注射速度，提高料溫和模溫），必要時(shí)讓制件在接近塑料軟化溫度下進(jìn)行“退火”。備注：