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TPE加工成型的分子取向作用影响

时间:2014-07-30 10:17:17  来源:http://www.kingoflotto.com/  作者:湘樟改性塑料

   高分子在一定条件下,会存在分子取向。当液体状态下的TPE在注塑机中受力的作用下,高速通过喷嘴及模具的流道时,长线形的高分子会顺着流动方向作相互平行的排列,一旦这些排列在塑料冷却固化之前来不及消除而留在了固态塑料制件之中,分子的取向及因此而形成的取向效应便保持下来。

先看一下TPE实际上是如何流入成型模具的,这将有助于了解塑胶表面和芯部方向性的产生原因。如下图所示:
TPE取向图
 
上图 1.注塑机料筒;2.树脂注塑模具(实际上有主流道、浇口组成);3.模具(型腔内部);4.中心处流速较快的部分;5.沿模腔壁面而流速极慢的部分;6.取向而拉伸展开的树脂分子;7.缠绕在一起的树脂分子。
 
TPE的取向作用在有些制品上是比较容易注意到的。如下图中的圆形面盖制品,粗的直浇口设在中央,由于注塑时起始射压不高,后来的熔体在较大的压力梯度下缓慢进入模腔,造成分子辐射状的取向排列,加上冷却过程太快,定向作用便被保留下来。结果,经过一段不长时间的使用或静置,机械强度的差异便以应力破坏的方式暴露出来,从中央开始沿辐射方向出现众多裂纹。
分子取向应力作用导致的龟裂纹
分子取向应力作用导致的龟裂纹
 
一般来说,取向作用会使制件的整体性遭受削弱,表现为塑件内部各处的物理机械性能不均衡。由于分子排列的结果,与分子链相垂直的方向,强度将差于平行方向。显然,当这种取向强烈时,制件很可能出现翘曲变形或开裂。
下图为熔体在模腔内流动的模型
 熔体模腔内流动模型
 
克服取向作用的一个途径是采用较充分的注射条件(如:加快注射速度,提高料温和模温),必要时让制件在接近材料软化温度下进行“退火”。
备注:退火是在低于Tm而高于Tg的温度下(一般是在热变形温度以下20~30℃)进行的热处理方法.
 
TPE注塑分子取向之实际案例分析:
有些厚度较厚的TPE软质品,在采用快速注塑和快速冷却时,容易发生分子取向来不及及时消除的情况,笔者在一客户那里就见工人师傅用火花喷枪来对这类TPE厚制品做“退火”处理,从而消除分子取向导致的应力作用,避免应力作用导致的制品裂口(或龟裂纹).
 
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