高分子在一定條件下,會(huì)存在分子取向。當(dāng)液體狀態(tài)下的TPE在注塑機(jī)中受力的作用下,高速通過噴嘴及模具的流道時(shí),長(zhǎng)線形的高分子會(huì)順著流動(dòng)方向作相互平行的排列,一旦這些排列在塑料冷卻固化之前來不及消除而留在了固態(tài)塑料制件之中,分子的取向及因此而形成的取向效應(yīng)便保持下來。
先看一下TPE實(shí)際上是如何流入成型模具的,這將有助于了解塑膠表面和芯部方向性的產(chǎn)生原因。如下圖所示:
1.注塑機(jī)料筒;2.樹脂注塑模具(實(shí)際上有主流道、澆口組成);3.模具(型腔內(nèi)部);4.中心處流速較快的部分;5.沿模腔壁面而流速極慢的部分;6.取向而拉伸展開的樹脂分子;7.纏繞在一起的樹脂分子。
TPE的取向作用在有些制品上是比較容易注意到的。如圖中的圓形面蓋制品,粗的直澆口設(shè)在中央,由于注塑時(shí)起始射壓不高,后來的熔體在較大的壓力梯度下緩慢進(jìn)入模腔,造成分子輻射狀的取向排列,加上冷卻過程太快,定向作用便被保留下來。結(jié)果,經(jīng)過一段不長(zhǎng)時(shí)間的使用或靜置,機(jī)械強(qiáng)度的差異便以應(yīng)力破壞的方式暴露出來,從中央開始沿輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋。
一般來說,取向作用會(huì)使制件的整體性遭受削弱,表現(xiàn)為塑件內(nèi)部各處的物理機(jī)械性能不均衡。由于分子排列的結(jié)果,與分子鏈相垂直的方向,強(qiáng)度將差于平行方向。顯然,當(dāng)這種取向強(qiáng)烈時(shí),制件很可能出現(xiàn)翹曲變形或開裂。
克服取向作用的一個(gè)途徑是采用較充分的注射條件(如:加快注射速度,提高料溫和模溫),必要時(shí)讓制件在接近材料軟化溫度下進(jìn)行“退火”。
備注:退火是在低于Tm而高于Tg的溫度下(一般是在熱變形溫度以下20~30℃)進(jìn)行的熱處理方法.
TPE高分子材料在注塑加工時(shí),會(huì)沿著流動(dòng)方向發(fā)生分子取向.若注塑速度過快,溫度過高而未及時(shí)冷卻過快是的分子取向產(chǎn)生的應(yīng)力來不及消除,則這些殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)制品造成破壞,表現(xiàn)為產(chǎn)品表面產(chǎn)生龜裂紋或裂口。