等規(guī)聚丙烯微注塑制品結(jié)晶和取向的模擬與實(shí)驗(yàn).pdf

1、微注塑成型可以一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的熱塑性聚合物微制品，是適合大規(guī)模生產(chǎn)的最有效的工藝之一。由于其尺寸微小，在熔體充填型腔的過程中經(jīng)歷著復(fù)雜的剪切和熱歷史，這些行為會(huì)影響制品厚度方向的結(jié)晶結(jié)構(gòu)及取向。本文選用等規(guī)聚丙烯為原料，采用模擬和實(shí)驗(yàn)的研究方法，對(duì)不同成型工藝下制品的相對(duì)結(jié)晶度、厚度方向的結(jié)晶取向因子和晶粒尺寸進(jìn)行模擬分析。本文的主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.微注塑制品結(jié)晶形態(tài)的模擬。運(yùn)用Moldflow軟件，模擬

2、流動(dòng)場(chǎng)中不同工藝條件下制品的平均相對(duì)結(jié)晶度、結(jié)晶取向因子、最終平均晶粒大小。研究結(jié)果表明，制品越薄，冷卻越快；平均相對(duì)結(jié)晶度在制品冷卻結(jié)束之前已經(jīng)達(dá)到制品最大相對(duì)結(jié)晶度值，且模溫和熔溫越高，結(jié)晶速率越慢。平均結(jié)晶取向因子和最終平均晶粒大小受尺寸的影響較大，制品厚度越大晶粒尺寸越大，結(jié)晶取向因子的數(shù)值越小。另外，相比熔體溫度與注射速度，模具溫度對(duì)最終平均晶粒尺寸的影響比較大。
　　2.工藝參數(shù)對(duì)微制品厚度方向結(jié)晶度和取向度的影響。參

3、照模擬工藝條件，利用顯微紅外設(shè)備，在制品厚度方向的不同位置分別測(cè)量出平行于流動(dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的紅外光譜圖，利用公式計(jì)算出晶區(qū)分子鏈的取向、非晶區(qū)分子鏈的取向和分子鏈的平均取向以及結(jié)晶度值。檢測(cè)結(jié)果表明，對(duì)于等規(guī)聚丙烯這種材料，分子鏈的取向主要表現(xiàn)為晶區(qū)分子鏈的取向，取向度沿著厚度方向呈現(xiàn)出規(guī)律的變化趨勢(shì)，晶區(qū)分子鏈的取向受尺寸的影響因素比較大。對(duì)于1.0mm和0.2mm的制品在厚度方向結(jié)晶度值的變化表現(xiàn)出完全相反的變化趨勢(shì)：1.0

4、mm的制品表現(xiàn)為靠近制品表面的結(jié)晶度數(shù)值低，靠近制品中心處的結(jié)晶度值相對(duì)較高；0.2mm制品則是靠近制品表面的結(jié)晶度值比較高，而制品中心處的結(jié)晶度值相對(duì)較小。
　　3.工藝參數(shù)對(duì)微注塑制品結(jié)晶形態(tài)和晶型的影響。采用廣角X射線衍射研究工藝條件對(duì)制品的晶型和晶粒尺寸的影響。對(duì)于1.0mm和0.5mm的制品，其晶體類型主要表現(xiàn)為α晶，在特殊的工藝條件下會(huì)出現(xiàn)β晶。對(duì)于0.2mm的制品，在不同模具溫度和不同注射速度下都會(huì)出現(xiàn)β晶，但β晶的