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超高分子量聚乙烯与注塑成型技术
2014-09-23 23:03:21

     注射成型的进展
  近年来无论在注塑理论和实践方面,还是在注塑工艺和成型设备方面都有较深的研究和进展。
  注塑时,首先遇到的是注塑的可成型性,这是衡量塑料能否快速和容易地成型出合乎质量要求的 品。并希望能在满足质量要求的前提下,以最短注塑周期进行高效率生产。
  不同的高分子材料对其加工的工艺条件及设备的 感性 别很大,材料 性和工艺条件将最终影响塑料制品的 理机械性能,因此全面了解注塑周期内的工作程序,搞清可成型性和成型工艺条件及各种因素的相互作用和影响,对注塑加工有重要意义。
  在对充模压力的影响实验表明:高聚物的非牛顿特性越强,则需要的压越低;结晶型比非结晶型高聚物制品有更大的收收缩,在相变中比容变化较大。
  在对注塑过程中大分子取向的机理研究证明聚合物熔体受剪切变形时,大分子由无规卷曲状态解开,并向流动方向延伸和有规则的排列,如果熔体很快冷却到相变温度以下,则大分子没有足够的时间松 和恢复到它原来的无规则卷曲的构象程度,这时的聚合物就要处于冻结取向状态,这种冻结取向使注塑制品在双折射热传导以及力学性质方面显示出各向导性。由于流变学和聚合物凝固过程的形变原因,制品取向可能在一个方向占优势形成单轴取向,也可能在两个方向上占优势,形成双轴取向。双轴取向会使制品得到综合的机械特性,所以在注塑制品中总希望得到双轴取向制品。而在纡维抽丝过程中却希望得到单轴取向。
  对于取向分布的试验表明:取向最大是发生在距离制件表面20%的厚度处,发现取向程度随熔体温度与模温减小而增加,而提高注射压力或延长注射时间会增加制品的取向程度。
  对聚苯乙烯试样表明:拉伸强度在平行取向方向上随取向度增加而提高,在垂直方向上则下降。
  对聚甲醛的观察表明:注射时间的加长会使过渡晶区的厚度增加,注射压力的提高会使制品断裂伸长加大。
  测试表明:注塑的残余应力与应变对制品质量有着重要影响,一般注塑制品有三种残余应变形式;A伴随热应力而产生的应变,B与分子冻结取向相关的残余应变,C形体应变,对一般塑料而言注射压力的增加会增加制品中的残余应力,而对ABS不十分明显。
  对于制件拉伸特点的分布研究表明:一般聚合物的密度增加会提高拉伸强度,断裂伸长率和硬度,使冲击强度降低。
  粘弹性:注塑过程中在靠近浇口处由于高的形变速率和运动学不稳定性,可能产生足够大的粘弹效应,在前缘附近聚合物熔体受到切向拉伸,这种变形型式可称为喷泉效应,对薄模腔的高弹性聚合物熔体流动的前缘,在模腔厚度,宽度发生阶梯变化的地方,以及浇口附近应该着重考虑粘弹效应。
  综上所述,如何能把这些理论应用到生产实践中去,改善工艺过程中的控制以减少材料,劳动量,达到缩短周期和减少废品的目的