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成型加工工藝對共聚樹脂力學性能的影響


成型加工工藝對共聚樹脂力學性能影響顯著,具體如下:

一、溫度

熔融溫度:若熔融溫度過低,共聚樹脂無法充分熔融,分子鏈活動受限,導致樹脂各部分融合不充分,內部存在較多缺陷和孔隙,力學性能變差,如強度和韌性降低。若溫度過高,樹脂可能發(fā)生降解,大分子鏈斷裂,同樣使力學性能下降,尤其是沖擊強度和拉伸強度。

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

二、壓力

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

保壓壓力:保壓壓力可補償樹脂冷卻收縮,減少制品內部空隙,提高密度和尺寸穩(wěn)定性,進而改善力學性能。合適的保壓壓力能使制品結構更致密,強度和硬度提高。不過,保壓壓力過高會使制品產(chǎn)生內應力,降低韌性和抗沖擊性能。

三、時間

熔融時間:熔融時間過短,樹脂熔融不充分,流動性差,制品易出現(xiàn)缺陷;熔融時間過長,樹脂可能降解,影響力學性能。

冷卻時間:冷卻時間不足,制品內部應力大,易變形和開裂;冷卻時間過長,生產(chǎn)效率降低,還可能導致分子鏈排列規(guī)整度過高,使材料變脆。

四、成型方式

注塑成型:能使共聚樹脂快速成型,但高速注射和冷卻過程可能使分子鏈取向,導致制品各向異性,沿流動方向的強度和韌性較好,垂直方向則較差。

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

吹塑成型:主要用于制造中空制品,吹脹過程使樹脂分子鏈取向,對制品的強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性能。

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