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1、塑 料2003年 第2期(32卷)聚丙烯注塑件微观结构对性能的影响聚合物研究X聚丙烯注塑件微观结构对性能的影响范小利,刘长维(北京化工大学材料科学与工程学院,北京 100029)摘要:讨论了聚丙烯注塑制品的微观结构形态,包括结晶、取向、残余应力、密度分布与制品收缩以及熔合缝等的形成及其对塑件宏观性能的影响。阐明了在注射成型工艺条件下形成的微观结构最终决定着制品的物理力学和使用性能。关键词:聚丙烯;注塑;微观形态;结晶;取向;残余应力;密度分布;熔合缝中图分类号:TB325.14 文献标识码:A 文章编号:1001-9456(200
2、3)02-0072-04EffectofMicrostructuresonPropertiesofInjectionMoldedPolypropyleneFANXiao2li,LIUChang2wei(MaterialScienceandEngineeringCollege,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Themicro2structureandmicro2morphologyofinjectionmoldedpolypropy
3、leneproductswerere2viewed,includingtheformationofcristallization,orientation,residualstress,densitydistribution,shrinking,weld2lineetc.andtheirinfluencesonmacroscopicpropertiesofinjectionproducts.Itwasconcludedthattheformationofmi2cro2structureonconditionofinjectionmo
4、ldingdecidedthemechanicalpropertiesandserviceperformance.Keywords:PP;injection;micromorphology;crystallization;orientation;residualstress;densitydistribution;weld2line1 前言截面形态复杂,为皮2芯结构(skin2corestructure)。最早有关PP注塑制品的结构形态和性能的研究PP为白色蜡状材料,是非极性结晶型高聚物。流[1][2]是由Kantn及Clark等
5、人进行的。后来Fictch2动性好,熔体指数在2g/10min9g/10min内均适合注射[3][4][5]mun、MitsuyoshiFuiyama、松本喜代一等人也进行成型,其物理性能不仅与本身分子量和结晶性等有关,了研究。他们的研究结果都证明了聚丙烯注塑制品内而且与注射工艺条件的控制有关。不同的工艺条件导部具有明显的分层结构形态。Kantz等人观察到了三致PP具有不同的微观结构,而微观结构又直接影响层结构形态;Fictchmun等人观察到了五层结构形态;PP注塑制品的强度、韧性、硬度以及成型加工等性能。松本喜代一等人观察到了
6、六层结构形态;李素云、刘长讨论微观结构对性能的影响具有显著的经济意义和实[6]维等通过实验观察到了在注射模塑聚丙烯拉伸样条用价值。内部存在着分层结构形态,共分六层:第一层是取向的2 聚丙烯注塑件的微观形态非球晶层,具有双向取向。取向程度在平行于熔体流无外力场作用时,IPP从熔融状态缓慢冷却所形动方向上大,在垂直于熔体流动方向上小。第二层、第成的晶体一般是球晶结构,在偏光显微镜下呈现特有三层及第四层是小球晶层。由第二层到第四层,球晶的黑十字消光图案。但在注射成型过程中,聚丙烯熔尺寸经历由大到小到大的变化过程。第五层主要是负体的剪切流
7、动、拉伸流动、应力变化、具有温度梯度等球晶及负球晶和柱晶混合层。他们在平行于熔体流动各种因素导致聚丙烯注塑件的聚集态结构复杂,制品方向上的球径向与球切向双折射率大于垂直于熔体流X收稿日期:2002-09-22 作者简介:范小利,男,黑龙江绥化市人,现就读于北京化工大学硕士研究生,主要研究方向为聚合物成型加工。—72—©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 塑 料聚丙烯注塑件微观结构对性能的影响2003年 第2期(32卷)动方向上的双折射率
8、。中心层是大球晶层,主要是正因。聚丙烯有Isotactic(顺式立构等规式)、Syndiotactic球晶,也有少量负球晶。(反式立构等规式)、Atactic(无规立构式)等三种结构,PP注塑件的结晶状况受熔体冷却速率的影响。其中Isotactic
