Наша фирма занимается изготовлением пластиковых изделий на заказа партиями от 200 шт. методом литья пластмасс. Процесс литья частично кристаллических полимеров имеет определенные сложности.
Степень кристаллизации наиболее высока у полимеров с более короткими молекулами, то есть с относительно меньшей молекулярной массой.
Рис. 3.43 Изготовление пластиковых изделий
На рис. 3.43 показана зависимость объема полимера от температуры. В расплаве между макроцепями имеются «свободные пространства», которые молекулы могут занять кинетически активными сегментами. Как видно из рис. 3.43, также замораживается и свободный объем. При кристаллизации, в идеальном случае, объем должен скачкообразно изменяться до меньшего значения удельного объема. Однако даже в этом случае сохраняются небольшие аморфные области, определяющие возможность медленного течения или ползучести материала. Этот свободный объем уменьшается до ничтожного при температуре абсолютного нуля, когда перенос тепла больше не может происходить. Удельный объем полимера изменяется с изменением давления даже при температурах стеклования при изготовление пластиковых изделий.
Следует отметить, что величина замороженного свободного объема зависит от скорости, с которой материал охлаждается; высокие скорости охлаждения приводят к большему свободному объему. Это очень важно для практики. При большом свободном объеме пластиковых изделие становится менее хрупким.
Кристаллизация при изготовление пластиковых изделий
До того как существование макромолекул было признано, наличие высококрп-сталлических структур было лишь предположением. Подобные структуры были обнаружены при переохлаждении или растягивании целлюлозы и натурального каучука. Позднее было установлено, что кристаллический порядок существует также в синтетических высокомолекулярных материалах, таких как ПА, ПЭ и даже поливинилы. Из-за полидисперсности высокомолекулярных материалов нельзя достичь 100%-ной степени кристалличности. Поэтому такие полимеры называют частично кристаллизующимися. Принято считать, что полукристаллические структуры существуют небольшими областями, в которых кристаллиты соединяются между собой статистическими или аморфными полимерными макромолекулами.
В настоящее время с помощью электронных или усовершенствованных оптических микроскопов хорошо распознаются различные по морфологии кристаллические структуры. Они представляют собой:
• Единичные кристаллы при изготовление пластиковых изделий. Такие кристаллы формируются из растворов и помогают в теоретических исследованиях. В данном случае формируются кристаллы в виде пластинок и иногда в виде «усов».
• Сферолиты. По мере затвердевания расплава полимера из нескольких сложенных цепей образуются фибриллярные сферолиты размером до 0,1 мм в диаметре. Типичный пример сферолитной структуры показан на рис. 3.47. Рост сферолнтов в расплаве ПП показан на рис. 3.48.
• Деформированные кристаллы. Если частично кристаллизующийся полимер подвергается деформации при кристаллизации, вместо сферолитов образуются ориентированные ламели.
• «Шиш-кебаб» (дендритная структура). Это комплексные кристаллы, образуемые круглыми ламеллями, фибриллами и «усами» при изготовление пластиковых изделий. Подобные структуры формируются, когда расплав подвергается деформации сдвига при затвердевании.
Доля кристаллической фазы при изготовление пластиковых изделий может быть описана уравнением Аирами .
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020