注塑制件在温度场中的热变形行为及热处理对其力学性能的影响研究

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塑料注塑制件的尺寸稳定性具有重要的意义,环境温度对塑料注塑制件尺寸稳定性的影响问题不可忽视。注塑制件成型过程中的聚合物分子链有不同程度的取向,在高温环境中使用或常温下长期使用过程中,由于分子链热运动能力增强而解取向使制件在宏观上表现为尺寸收缩。当注塑制件应用于温度梯度场中时,制件的温度分布不均匀,取向分子链或分子链段不对称解取向或内应力的不对称松弛而使制件发生扭曲变形。为减小注塑制件在环境温度场中的热变形,常采用脱模后在均匀温度场中长时间热处理的方法,使制件充分收缩后再投入使用,但这一过程对制件的力学性能影响较大。本文主要由三部分构成:1.通过DSC及变温红外分析了注塑试样在温度场中的应力松弛及构象旋转的特征。通过建立取向分子链的热收缩高弹形变模型,对PC注塑试样及PC/PBT注塑试样在均匀温度场中尺寸随受热时间的变化过程进行模拟,模拟结果与实验结果比较吻合,说明该理论模型基本可靠。2.考察了PC/PBT共混物注塑试样在不对称受热过程中的变形行为,并根据材料力学理论,与热收缩模型,计算模拟了注塑试样在边界不受约束时的热变形行为,计算结果与实验结果基本一致。3.研究了主要的热处理参数对PC注塑试样及PC/PBT注塑试样的力学性能的影响,通过分析PC试样玻璃化转变的DSC曲线发现热处理主要影响PC试样中的凝聚缠结结构的含量进而影响力学性能的大小。通过对PC/PBT共混物注塑试样的DSC分析表明热处理主要影响共混物试样中PBT的结晶度。
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