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聚合物材料的物理力学性能不仅取决于材料的化学组分、化学结构等因素,而且强烈地依赖于其制品的微观聚集态结构。影响聚集态结构的外场(温度场、力场、电场、磁场等)又是由聚合物加工成型过程中成型方法和加工条件决定。聚合物动态注射成型方法是华南理工大学长江学者瞿金平教授经多年潜心研究、发明出的一种机械历程短、耗能低、制品质量高的新型加工技术。
对聚合物动态注射制品的微观聚集态中的结晶态已做了详细、全面的研究,但对取向态的研究才刚刚开始,特别是动态注射制品中的各层取向变化规律仍有一些问题,本论文研究的目的就是通过有效的测试方法来表征不同振动注射工艺下制品的取向大小,发现振动参数对取向的影响规律,完善动态注射技术理论。选用既能测试制品晶区取向又能测试非晶区的偏振红外技术作为此次研究的主要手段,研究的内容是对动态注射制品进行力学拉伸测试,通过偏光显微镜观察动态注射制品取向态的分布,通过偏振傅立叶红外光谱测试动态注射制品取向态的大小,分析不同注射振动工艺对制品微观聚集态中的取向态的影响规律,分析动态注射制品微观聚集态中取向态对宏观力学性能的影响。
通过本论文研究,观察到动态注射成型加工相比传统稳态注射能够有效提高制品取向结构。动态注射成型加工能够显著提高聚丙烯(PP)制品芯层的取向,其主要是通过提高制品芯层中结晶带的取向结构来实现提高芯层整体取向的;动态注射成型加工对制品皮层的取向提高不是很明显。但正是“提高制品芯层取向,皮层取向提高不是很明显”这样的结果,才使得在传统注射成型过程中,由于模具温度较低而造成的皮/芯两层不同取向结构趋于一致,缩小了皮/芯层之间的取向差异,最终提高了制品的综合力学性能。