分子鏈的極性。分子鏈的極性越大,分子間相互吸引的作用力越大,從而使分子間相互移動困難增大,恢復可逆彈性形變的程度減少,導致殘余內(nèi)應力大。
取代基團的位阻效應。大分子側基取代基團的體積越大,則妨礙大分子鏈自由運動,導致殘余內(nèi)應力加大。
分子鏈的剛性。分子鏈剛性越大,熔體粘度越高,聚合物分子鏈活動性差,因而對于發(fā)生的可逆高彈形變恢復性差,易產(chǎn)生殘余內(nèi)應力。
塑料內(nèi)應力的降低與分散
原料配方設計。聚合物分子量越大,大分子鏈間作用力和纏結程度增加,其制品抗應力開裂能力較強,聚合物分子量分布越寬,其中低分子量成分越大,容易首先形成微觀撕裂,造成應力集中,使制品開裂。
選取雜質(zhì)含量低的樹脂。聚合物內(nèi)的雜質(zhì)即是應力的集中體,又會降低塑料的原有強度,應將雜質(zhì)含量減少到最低程度。
共混改性。易出現(xiàn)應力開裂的樹脂與適宜的其他樹脂共混,可降低內(nèi)應力的存在程度。
增強改性。用增強纖維進行增強改性,可以降低制品的內(nèi)應力,這是因為纖維纏結了很多大分子鏈,從而提高應力開裂能力。
成核改性。在結晶性塑料中加入適宜的成核劑,可以在其制品中形成許多小的球晶,使內(nèi)應力降低并得到分散。
塑料制品的成型過程中,凡是能減少制品中聚合物分子取向的成型因素都能降低取向應力,凡是能使制品中聚合物均勻冷卻的工藝條件都能降低冷卻內(nèi)應力,凡有助于塑料制品脫模的加工方法都有利于降低脫模內(nèi)應力。
影響內(nèi)應力的加工條件
注射壓力。注塑壓力高,熔體充模過程中所受剪切作用力大,產(chǎn)生取向應力的機會也較大。因此,為了降低取向應力和消除脫模應力,應適當降低注射壓力。
料筒溫度。較高的料筒溫度有利于取向應力的降低,這是因為在較高的料筒溫度,熔體塑化均勻,粘度下降,流動性增加,在熔體充滿型腔過程中,分子取向作用小,因而取向應力較小。而在較低料筒溫度下,熔體粘度較高,充模過程中分子取向較多,冷卻定型后殘余內(nèi)應力則較大。但是,料筒溫度太高也不好,太高容易造成冷卻不充分,脫模時易造成變形,雖然取向應力減少,但冷卻應力和脫模應力反而增大。
模具溫度的高低對取向應力和冷卻內(nèi)應力的影響都很大。模溫對塑料結晶影響很大,模溫越高,越有利于晶粒堆砌緊密,晶體內(nèi)部的缺陷減小或消除,從而減少內(nèi)應力。
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