等规聚丙烯微注塑制品形态结构与力学性能

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterMorphologyandMechanicalPropertiesofMicro--injectionMoldediPPPartsByXiaodongLiuSupervisor：Prof．LixiaWangMaterialsProcessingEngineeringSchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril2014㈣㈣IIIIIllllllllllllllllllllY2546415学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交

2、的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：到甄寿、日期：弘7≯年s月群日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者

3、其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文憾到黜、日期：w仰年岁月≯拍摘要在微注塑成型过程中，聚合物熔体经历高温、高压和高剪切作用，其流动行为表现出许多不同于宏观注塑成型的流变现象，如壁面滑移、表面张力、粘度的尺寸依赖性。这些特殊的流变行为强烈影响聚合物iPP制品的结构形态，如皮芯结构、皮层厚度、取向度、结晶度、13晶体含量等，微注塑制品的形态结构又决定了其力学性能。因此研究微注塑成型的加工工艺、形态结构和力学性能之间的关系具有重要意义，本文主要

4、工作及结论如下：1、工艺参数对微注塑制品形态结构的影响规律和影响度。基于六因素五水平的正交试验，研究熔体温度、模具温度、保压压力、注射速率、保压时间、冷却时间6个工艺参数对微注塑制品的皮层厚度、取向度、结晶度、B晶体含量等形态结构参数的影响，获得工艺参数对微注塑制品形态结构的影响规律和重要性，并探讨尺度效应对形态结构的影响。实验结果表明：工艺参数对各个形态结构指标的重要性和影响规律不同，对于1．0mi／1和0．5mill微注塑制品，注射速度是影响皮层厚度和取向度的最重要因素，随着注射速度的增加，皮层厚度和取向度都减小。不同尺度下工艺参数对形态结构的影响也不同，随着制品厚度减小

5、，皮层厚度的百分比、取向度、B晶体含量都增加，而结晶度却减小。2、工艺参数对微注塑制品力学性能的影响规律和影响度。选取屈服应力、弹性模量、断裂伸长率作为力学性能考察的指标。研究工艺参数对微注塑制品力学性能的影响规律和重要性，并探讨尺度效应对力学性能的影响规律。实验结果表明：工艺参数对各个力学性能指标的重要性和影响规律不同。对于1．Omm、0．5mrn和O．2rnrn微注塑制品，熔体温度是影响断裂伸长率的重要因素，随着熔体温度的升高，断裂伸长率增加。不同尺度下工艺参数对力学性能的影响也不同。随着制品厚度的减小，屈服应力和弹性模量增加，而断裂伸长率减小。3、微注塑制品形态结构与力

6、学性能的影响关系。分析不同工艺条件下，微注塑制品形态结构参数(皮层厚度、取向度、结晶度、p晶体含量)与制品力学性能(屈服应力、弹性模量、断裂伸长率)的关系。实验结果表明：1．0mill微注塑制品的取向度与屈服应力具有相同的变化趋势，皮层厚度与断裂伸长率具捅要有相同的变化趋势，而结晶度与断裂伸长率有相反的变化关系。对于O．5mm微注塑制品，皮层厚度和取向度都与屈服应力相同变化规律，13晶体含量与屈服应力成相反变化关系。关键词：等规聚丙烯微注塑成型正交实验形态结构力学性能ABSTRACTThepolymermeltundergoeshightemperature，highpres

7、sureandhighshearinthemicro-injectionmoldingprocess．Theflowbehaviorperformancesrheologicalphenomenawhichisdifferentfromthatofmacro-injectionmoldingsuchaswallslip，surfacetensionandsizedependenceofviscosity．ThemorphologyofiPPproductssuchasskin—corestructure