塑料在流動時的取向機理
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聚合物在加工過程中,在力的作用下,流動的大分子鏈段一定會取向,取向的性質和程度根據取向條件有很大的區別。按熔體中大分子受力的形式作用的性質可分為剪切應力作用下的“流動取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”。
按取向結構單元的取向方向,可分單軸和雙軸或平面取向。按熔體溫度的穩定性可分等溫和非等溫流動取向。也可分結晶和非結晶取向。
聚合物熔體在模腔中的流動是注塑的主要流動過程,熔體在型腔中取向過程,將直接影響制品的質量。
欲理解注塑制品在型腔中成型的機理需了解無定型聚合物的取向機理。充模時,無定型聚合物熔體是沿型壁流動,熔體流入型腔首先同模壁接觸來不及取向的凍結層外殼。而新料沿著不斷增長地凝固層內壁向前流動。推動波前峰向前移動。
靠近凝固層的分子鏈,一端被固定凝固層上,而另一端被鄰層的分子鏈沿著流動方向而取向。由于靠近凝固層助力最大,速度最小;而中心外流動助力最小,速度最大,這樣在垂直于流動方向上形成速度梯度;凝固層處的速度梯度最大,中心處的速度梯度最小,因此靠近凝固層的熔體流受剪切作用最強,取向程度最大,而在靠近中心層剪切作用最小,取向也最小,形成小取向層區。
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