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成型加工工藝對(duì)共聚樹(shù)脂力學(xué)性能的影響


成型加工工藝對(duì)共聚樹(shù)脂力學(xué)性能影響顯著,具體如下:

一、溫度

熔融溫度:若熔融溫度過(guò)低,共聚樹(shù)脂無(wú)法充分熔融,分子鏈活動(dòng)受限,導(dǎo)致樹(shù)脂各部分融合不充分,內(nèi)部存在較多缺陷和孔隙,力學(xué)性能變差,如強(qiáng)度和韌性降低。若溫度過(guò)高,樹(shù)脂可能發(fā)生降解,大分子鏈斷裂,同樣使力學(xué)性能下降,尤其是沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。

模具溫度:模具溫度影響樹(shù)脂冷卻速度和結(jié)晶度。對(duì)于結(jié)晶性共聚樹(shù)脂,較高的模具溫度使結(jié)晶更完善,晶粒尺寸較大且均勻,能提高材料的強(qiáng)度和硬度,但會(huì)使材料變脆,韌性下降;較低的模具溫度下結(jié)晶不完全,材料的韌性和透明度較好,但強(qiáng)度和硬度可能不足。

二、壓力

注射壓力:注射壓力大,樹(shù)脂在模腔中流動(dòng)速度快,能更好地填充模具型腔,使制品密度增加,從而提高力學(xué)性能,但過(guò)高的注射壓力可能導(dǎo)致分子鏈取向過(guò)度,在制品脫模后發(fā)生應(yīng)力松弛和翹曲變形,影響性能穩(wěn)定性。

保壓壓力:保壓壓力可補(bǔ)償樹(shù)脂冷卻收縮,減少制品內(nèi)部空隙,提高密度和尺寸穩(wěn)定性,進(jìn)而改善力學(xué)性能。合適的保壓壓力能使制品結(jié)構(gòu)更致密,強(qiáng)度和硬度提高。不過(guò),保壓壓力過(guò)高會(huì)使制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,降低韌性和抗沖擊性能。

三、時(shí)間

熔融時(shí)間:熔融時(shí)間過(guò)短,樹(shù)脂熔融不充分,流動(dòng)性差,制品易出現(xiàn)缺陷;熔融時(shí)間過(guò)長(zhǎng),樹(shù)脂可能降解,影響力學(xué)性能。

冷卻時(shí)間:冷卻時(shí)間不足,制品內(nèi)部應(yīng)力大,易變形和開(kāi)裂;冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng),生產(chǎn)效率降低,還可能導(dǎo)致分子鏈排列規(guī)整度過(guò)高,使材料變脆。

四、成型方式

注塑成型:能使共聚樹(shù)脂快速成型,但高速注射和冷卻過(guò)程可能使分子鏈取向,導(dǎo)致制品各向異性,沿流動(dòng)方向的強(qiáng)度和韌性較好,垂直方向則較差。

擠出成型:通過(guò)模具連續(xù)擠出成型,制品形狀穩(wěn)定。擠出過(guò)程中樹(shù)脂受到的剪切力和壓力會(huì)影響分子鏈取向和結(jié)晶度,從而影響力學(xué)性能。適當(dāng)?shù)臄D出工藝可使制品具有較好的綜合力學(xué)性能。

吹塑成型:主要用于制造中空制品,吹脹過(guò)程使樹(shù)脂分子鏈取向,對(duì)制品的強(qiáng)度和韌性有重要影響。合理的吹脹比和冷卻速度可提高制品的力學(xué)性能。

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