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塑料型材微观结构及特性

发布时间 : 2019-02-22 浏览次数 : 1405

一、塑料型材的工艺下的玻璃态:


处于玻璃态下的塑料分子,链段运动基本上处于停止的状态,分子在自身的位置上振动,分子链缠绕成团状或卷曲状,相互交错,紊乱无序。


当受到外力作用时,分子链段将作瞬间微小伸缩和键角改变。整个塑料形体具有一定的刚性和强度(抗张强度、抗弯强度等)。在这种形态下,塑胶件可以被使用或进行机械加工(如:切削、钻孔、铣刨等)。


一般非结晶形塑料(如:聚苯乙烯、有机玻璃、聚碳酸酯等),其玻璃化温度高于室温,我们可以将原料颗粒、定型了的制件视为玻璃态。至于聚乙烯、聚丙烯等“软”性塑料,事实上也存在着“硬”性的玻璃态。


这类塑料中的非结晶部分,玻璃态温度比室温低很多(-123~85℃),在玻璃态度温度以上处于高弹态,表现为柔性,而结晶部分熔点又比室温为高(137℃),因晶格能的束缚,链段不能自由活动,表现为刚性,所以也能作为具有固定形状的塑料使用。




二、塑料型材的工艺下的高弹态


处于高弹态下的塑料分子,动能增加,链段展开成网状,但分子的运动仍维持在小链段的旋转,链与链之间不发生位置移动。受外力作用时可产生缓慢形变,当外力除去后,又是慢慢恢复原状。在这种状态下,塑料具有一种类似橡胶的弹性,所以又称橡胶态。通常称为弹性或橡胶体的高聚物,便函是在室温下处于高弹态的高聚物。




高弹态有两个特点:

(1)在较小作用力下可产生较大变形,外力解除后能恢复原状。


(2)高弹形变并非瞬间发生,而是随时间逐渐发展。与普通的弹性形变不同,在同样外力作用下,形变要延迟一段时间才能完成,而且形变量大,松弛性也较明显。



三、塑料型材的工艺下的粘流性


处于粘流态下的塑料分子,网状结构已经解体,大分子链与链之间,链段与链段之间都有能够自由移动?梢运,这是塑料的“液体”存在的形式,只是粘性大,物理构成不同,力学性质不同。当给予外力时,分子间很容易相互滑动,造成塑性体的变形,除去外力便不再恢复原状。


塑料热成型过程可以这样描述:通过热和力的作用,让塑料从室温的玻璃态,经历程高弹态转变为粘流态,注射入具有一定形状的封闭模腔,然后在模腔内逐渐冷却,从粘流态转回玻璃态,形成与模腔形状一致的制品。

 

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