TPE注塑加工中的分子取向與應(yīng)力管理

在特定的條件下，高分子材料會(huì)發(fā)生分子取向現(xiàn)象。當(dāng)TPE處于液體狀態(tài)時(shí)，它在注塑機(jī)中受到力的作用，會(huì)高速通過(guò)噴嘴和模具的流道。在這個(gè)過(guò)程中，長(zhǎng)線形的高分子會(huì)沿著流動(dòng)的方向相互平行排列。如果這些排列在塑料冷卻固化之前沒(méi)有被消除，它們就會(huì)保留在固態(tài)的塑料制品中，從而形成分子取向和取向效應(yīng)。

為了更好地理解這一現(xiàn)象，我們可以觀察TPE如何流入成型模具。注塑機(jī)料筒中的TPE樹(shù)脂通過(guò)主流道和澆口進(jìn)入模具型腔。在型腔內(nèi)，流速較快的部分位于中心，而沿模腔壁面的流速則相對(duì)較慢。這種流速差異會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂分子在流動(dòng)方向上發(fā)生取向和拉伸展開(kāi)，而在壁面附近則可能出現(xiàn)分子纏繞的現(xiàn)象。

對(duì)于某些塑料制品，如圓形面蓋，分子取向作用可能尤為明顯。當(dāng)直澆口設(shè)在中央且注塑起始射壓不高時(shí)，后來(lái)的熔體會(huì)在較大的壓力梯度下緩慢進(jìn)入模腔，形成輻射狀的分子取向排列。如果冷卻過(guò)程過(guò)快，定向作用就會(huì)被保留下來(lái)。這可能導(dǎo)致制品在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用或靜置后，從中央開(kāi)始沿輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋。

一般來(lái)說(shuō)，分子取向作用會(huì)削弱制品的整體性，表現(xiàn)為塑件內(nèi)部各處的物理機(jī)械性能不均衡。與分子鏈相垂直的方向上，強(qiáng)度通常低于平行方向。當(dāng)取向作用強(qiáng)烈時(shí)，制品可能出現(xiàn)翹曲變形或開(kāi)裂。

為了克服分子取向帶來(lái)的問(wèn)題，可以采用較充分的注射條件，如加快注射速度、提高料溫和模溫。這些措施有助于降低分子取向的程度。此外，必要時(shí)還可以讓制品在接近材料軟化溫度下進(jìn)行退火處理，以消除殘余應(yīng)力。

需要注意的是，在注塑加工TPE高分子材料時(shí)，如果注塑速度過(guò)快、溫度過(guò)高且未及時(shí)冷卻，分子取向產(chǎn)生的應(yīng)力可能來(lái)不及消除。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。因此，在注塑加工過(guò)程中，必須合理控制注射速度、溫度和冷卻時(shí)間，以確保制品的質(zhì)量和性能。

綜上所述，TPE注塑加工中的分子取向是一個(gè)需要重視的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化注射條件和進(jìn)行退火處理，可以有效管理分子取向產(chǎn)生的應(yīng)力，從而提高制品的質(zhì)量和可靠性。