第3章节-塑料成型基础幻灯片.pptVIP

4、成型过程中聚合物的降解 3） 防止降解的措施 严格进行树脂进厂的检验工作，使用合格的原材料。 在使用前进行干燥处理，特别是对水敏感的原材料，一定要将其含水量控制在工艺要求范围之内。 确定合理的工艺条件，选择最佳的成型温度、压力和时间，使各工艺条件达到最佳匹配。 在配方中加入必要的稳定剂，增加高聚物防降解的能力。 模具设计结构要合理，浇注系统设计不能存在死角、长度宜短，设备选择要合理。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 5、成型过程中热固性塑料的交联 ——由线型结构转化为体形结构的化学反应过程。 ※交联反应主要应用在热固性聚合物的成型固化过程中，虽然通过一定的方法也能使热塑性聚合物产生交联反应，但通常对流动和成型不利，且影响塑件性能。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 5、成型过程中热固性塑料的交联 热固性树脂在未交联前与热塑性树脂相似，同属线型高聚物，但不同点在于，前者在分子链中都带有反应基团或反应活点（如不饱和键等）。当这些分子通过自带的反应基团或自带的反应活点与交联剂（也称硬化剂）发生化学反应而交联在一起时，这样的反应称为交联反应。已经发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值称为交联度，它可用来衡量交联反应进行的程度。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 5、成型过程中热固性塑料的交联 在塑料成型工业中，交联一词常用硬化、熟化等词代替。 当交联作用发展到一种最为适宜的程度，以致制品的物理——机械性能等达到最佳值时，我们常称该制品“硬化得好”或“硬化得完全”。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 5、成型过程中热固性塑料的交联 但应注意的是，这里的“完全”并不是指交联作用以完全进行，因为交联程度是不会大于100%的，而硬化程度却可以达到或超过100%。 事实上，交联反应是很难进行完全的。这是因为，交联反应是热固性树脂分子向三维发展并逐渐形成巨型网状结构的过程。随着过程的进展，未发生作用的反应基团之间，或者反应活点与交联剂之间的接触机会就越来越少，竟至变为不可能。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 5、成型过程中聚合物的交联 1）硬化不足－硬化程度小于100%的称为“欠熟” “欠熟”易使制品中存有较多的可溶性低分子物，机械强度、耐热性、电绝缘性、耐化学腐蚀性下降，热膨胀、后收缩、内应力、受力时的蠕变量增加，制品表面变暗，容易产生裂纹和翘曲，吸水量增大。 2）过度硬化－硬化程度大于100%的称为“过熟” “过熟”易使制品变色、起泡、发脆、力学强度不高，可使塑件产生焦化和裂解现象。 影响交联度和交联反应速度的因素很多，其中固化温度和固化时间是两个重要的控制因素。随着固化温度的升高，高聚物的交联时间会缩短（即交联速度提高），见图。 注射成型用酚醛塑料粉加热流动时流动性与温度和时间的关系 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 随着固化时间的延长，交联度则会得到提高，见图。 热固性塑料硬化时间对交联度的影响 （温度t1 ＞t2 ＞t3） §3.4 成型过程中的物理和化学变化 * * §3.4 成型过程中的物理和化学变化 3、成型过程中的取向作用 1）取向的概念 高聚物分子和某些纤维状填料，在成型过程中由于受到剪切流动（剪切应力）或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象，称为取向。 聚合物大多分子及其链段或结晶聚合物的微晶粒子在应力作用下形成的有序排列叫做取向结构。 取向过程是链段运动的过程，在外力作用下最早发生的是链段的取向，进一步才发展成为大分子链的取向。取向过程是大分子链或链段的有序化过程，而热运动却是使大分子趋向紊乱无序即解取向过程。 取向需要在外力的作用下才能实现，而解取向却是一个自发过程。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 3、成型过程中的取向作用 1）取向的概念 ※当为满足制品的某些性能而欲获得取向材料时，必须在取向后迅速将制品降温到玻璃化温度以下，将分子链或链段的运动冻结起来。但这种冻结只有相对的稳定性，随着时间的延续、特别是外界环境温度的升高或高聚物被溶剂溶胀时，依然要发生解取向。 §3.4 成型过程中的物理和化学变化 3、成型过程中的取向作用 2）分类 ? 按应力性质不同分 拉伸取向—由拉应力引起，取向方向与拉伸方向一致 流动取向—在切应力作用下沿着熔体流动方向形成的 ? 按流动性质不同，取向结构可分为 单轴取向—取向结构单元均沿着一个流动方向有序排列 多轴取向—结构单元可沿两个或两个以上流动方向有序排列 ? 按结晶与非结晶聚合物