取向效應(yīng)

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2013-09-06 15:26:11點擊率：

一、取向機理

　　聚合物在加工過程中，在力的作用下，流動的大分子鏈段一定會取向，取向的性質(zhì)和程度根據(jù)取向條件有很大的區(qū)別。按熔體中大分子受力的形式可分為剪切應(yīng)力作用下的“流動取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”。

　　按取向結(jié)構(gòu)單元的取向方向，可分單軸和雙軸或平面取向。按熔體的穩(wěn)定性可分等溫和非等溫流動取向，也可分結(jié)晶和非結(jié)晶取向。

　　聚合物熔體在模腔中的流動是注塑的主要流動過程，熔體在型腔中取向過程將直接影響制品的質(zhì)量。

　　要理解注塑制品在型腔中成型的機理需了解無定型聚合物的取向機理。充模時，無定型聚合物熔體是沿型腔壁流動，熔體流人型腔首先同模壁接觸形成來不及取向的凍結(jié)層外殼，而新料沿著不斷增長的凝固層內(nèi)壁向前流動，推動波前峰向前移動。

　　靠近凝固層的分子鏈，一端被固定在凝固層上，而另一端被鄰層的分子鏈沿著流動方向而取向。由于靠近凝固層助力大、速度小，而中心外流動阻力小、速度大，這樣在垂直于流動方向上形成速度梯度;凝固層處的速度梯度大，中心處的速度梯度小，因此靠近凝固層的熔體流受剪切作用強，取向程度大，而在靠近中心層剪切作用小，取向也小，形成小取向?qū)訁^(qū)。

　　二、取向?qū)χ破沸阅艿挠绊?/p>

　　由于非結(jié)晶型聚合物的取向是大分子鏈在應(yīng)力作用方向上的取向，所以在取向方向的力學(xué)性質(zhì)明顯增加，而垂直于取向方向的力學(xué)性質(zhì)卻又明顯地降低;在取向方向的拉伸強度、斷裂伸長率隨取向度增加而提高。

　　雙軸取向的制品其力學(xué)性質(zhì)具有各異性并與兩個方向拉伸倍數(shù)有關(guān)。雙軸取向改變了單軸取向的力學(xué)性質(zhì)。在通常注塑條件下，注塑制品在流動方向上的拉伸強度大約是垂直方向的1倍～2.9倍，而沖擊強度為1倍～10倍，說明垂直于流動方向上的沖擊強度降低很多。

　　注塑制品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨取向度提高而上升。有的隨取向度提高和結(jié)晶度的提高，其聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值可升高約25℃。

　　一定溫度下已取向的分子鏈段要產(chǎn)生松馳作用，非結(jié)晶型聚合物的分子鏈要重新蜷曲。結(jié)晶率與取向度成正比，所以收縮程度是取向程度的反映。線膨脹系數(shù)也將隨取向度而變化，在垂直于流動方向線膨脹系數(shù)比取向方向約大3倍。取向后的大分子被拉長，分子之間的作用力增加，發(fā)生“應(yīng)力硬化”現(xiàn)象，表現(xiàn)了注塑制品模量提高的現(xiàn)象。“凍結(jié)取向”越大，則越容易發(fā)生應(yīng)力松弛，制品收縮也越大。所以制品收縮反映了取向的程度。

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