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加工过程中聚合物的取向

发布日期:2013-08-01 来自:全球塑胶网

聚合物在加工过程中均要受到剪切应力和拉伸应力的作用,因 此在拉伸应力方向上要产生取向。高分子链是几何上高度不对称 的,容易沿外力方向上取向。高分子链一般来说具有一定的柔性, 也容易在外力作用下沿外力方向排列。高分子链具有分子运动的多 样性,链段、晶粒等均可以在外力作用下取向。因此,聚合物在加 工过程中取向是不可避免的。有些填料也是几何上不对称的,如玻 璃纤维、晶须、滑石粉等,因此在流动过程中也要沿流动方向上 取向。

在玻璃化温度Tg附近,聚合物可以进行高弹拉伸和塑性拉 伸。拉伸应力小于聚合物的屈服应力时,产生高弹拉伸,为链段取 向,取向度低,取向不稳定。拉伸应力大于聚合物的屈服应力时, 可产生塑性取向,整个高分子链的取向,不易恢复,取向稳定。

当温度升高到Tf以上处于聚合物的黏流态,聚合物的拉伸称 为黏流拉伸。由于温度很高,大分子活动能力强,即使应力很小也 能引起大分子链的解缠结、滑移和取向。但在很高的温度下解取向 发展也很快,有效取向程度低。除非迅速冷却聚合物,否则不能获 得有实用性的取向结构。同时,因为熔体黏度低,拉伸过程极不稳 定,容易造成液流中断。

结晶聚合物的拉伸取向通常在Tg以上适当温度进行。拉伸时 所需应力比非晶聚合物大,且应力随结晶度增加而提高。取向过程 包含着晶区与非晶区的形变。