一、聚合物的結晶如前所述，聚合物的聚集態(tài)結構有結晶型和無(wú)定形兩種。結晶型是指聚合物中具有分子作有規則緊密排列的區域-結晶區，其結晶的程度和能力可用結晶區在聚合物中所占的重量百分數，結晶度來(lái)度量。聚合物的結晶傾向不同，即使成型方法相同，其具體的控制方法也不會(huì )一樣。

聚合物由非晶態(tài)轉為晶態(tài)的過(guò)程就是結晶過(guò)程，已如前述，結晶過(guò)程只能發(fā)生在玻璃化溫度0,以上和熔點(diǎn)0m以下這一溫度區間內。同金屬的結晶相類(lèi)似，聚合物的結晶過(guò)程也由晶核生成和晶體生長(cháng)兩步完成。在聚合物主體中，如果它的某一局部的分子鏈段已成為有序排列，且其大小已能使晶體自發(fā)地生長(cháng)，則該種大小有序排列的微粒即稱(chēng)為晶坯。晶坯在高于熔點(diǎn)0m時(shí)時(shí)結時(shí)散，處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。溫度接近0乃至剛剛冷至0m以下時(shí)，晶坯依然有時(shí)結時(shí)散的情況，但某些晶坯也會(huì )長(cháng)大，以致達到臨界的穩定尺寸，即變成晶核。晶核生成的速率與溫度密切相關(guān)，這時(shí)，沒(méi)有達到臨界尺寸的晶坯結多散少，有利于形成晶核。Δ0繼續增大，分子鏈段的運動(dòng)阻力會(huì )增大，因而晶核生成率又會(huì )降低，直至接近于玻璃化溫度0,時(shí)又降為零。

此時(shí)，分子主鏈的運動(dòng)停止，因此，晶坯的生長(cháng)、晶核的生成及晶體的生長(cháng)都停止。這樣，凡是尚未開(kāi)始結晶的分子均以無(wú)序狀態(tài)或非晶態(tài)保持在聚合物中，從而構成了聚合物中的非晶區。值得注意的是，在晶核生成的過(guò)程中，如果熔體中存有外來(lái)的物質(zhì)，則會(huì )大大提高晶核的生成速率。晶體的生長(cháng)速率以恰在熔點(diǎn)0.以下的某一溫度為很快，溫度下降時(shí)由于分子鏈段活動(dòng)阻力增大而使晶體的生長(cháng)速率隨之下降。顯然，聚合物結晶的總速率，受晶核生成和晶體生長(cháng)速率的共同制約，一般變化規律為開(kāi)始慢，很快達到極大值后逐漸減慢為零。

聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中的物理和化學(xué)變化，綜上所述，具有結晶傾向的聚合物，在成型的塑料制件中，會(huì )不會(huì )出現晶形結構，需由雙色注塑成型時(shí)塑料制件的冷卻速率決定。至于出現品形結構后其結晶度有多大，各部分的結晶情況是否一致，在很大程度上取決于對冷卻控制的情況。由于結晶度能夠影響塑件的性能，因而工業(yè)上為了改變由具有結晶傾向的聚合物所制的塑件性能，常采用熱處理方法以使其非晶相轉變?yōu)榫啵瑢⒉惶€定的晶形結構轉為穩定的晶形結構，微小的晶粒轉為較大的晶粒等。但也必須注意，適當的熱處理可以提高聚合物的性能，也會(huì )由于晶粒的過(guò)分粗大，使聚合物變脆，性能反而變壞。

二、雙色注塑成型過(guò)程中的取向如前所述，聚合物熔體在導管內流動(dòng)的速率，管壁處為零;在導管截面上各點(diǎn)的速度分布呈扁平的拋物線(xiàn)形狀。在這種流動(dòng)情況下，熱固性和熱塑性塑料中各自存在的細而長(cháng)的纖維狀填料和聚合物分子，在很大程度上，都會(huì )順著(zhù)流動(dòng)的方向作平行的排列，這種排列常稱(chēng)為取向作用。其原因是若不作這樣的排列，細而長(cháng)的單元勢必以不同的速度運動(dòng)，這是不可能的。其次，由于同樣原因，熱塑性塑料在其玻璃化溫度與黏流溫度之間進(jìn)行拉伸時(shí)，也會(huì )發(fā)生取向作用。顯然這些取向單元如果繼續存在于塑件中，則塑件就將出現各向異性。各向異性有時(shí)是塑件所需要的，如制造取向薄膜與單絲等，這樣就能使塑件沿拉伸方向的抗拉強度與光澤程度等有所增加。但在制造許多厚度較大的塑件時(shí)，又要力圖這種各向異性現象，因為塑件中存在的這一現象不僅使取向不一致，而且各部分的取向程度也有差別，這樣會(huì )使塑件在某些方向上的機械強度得到提高，而在另外一些方向上反而降低，甚至產(chǎn)生翹曲或裂紋。

(1)注射、壓注成型塑件中纖維狀填料的取向 注射、壓注成型塑件中填料的取向方向與程度主要依賴(lài)于澆口的形狀與位置，在成型扇形試件時(shí)，可以看出，填料排列的方向主要順著(zhù)流動(dòng)的方向，碰上阻斷力后，它的流動(dòng)就改成與阻斷力成垂直的方向，并按此定形。測試表明，扇形試件在切線(xiàn)方向上的力學(xué)強度總是大于徑向的，而在切線(xiàn)方向上的收縮率又往往小于徑向的。這顯然與填料在扇形試件中的取向有關(guān)，因此在設計模具時(shí)，澆口位置的開(kāi)設與塑料制件在模具上位置的布置，應使其在使用時(shí)的受力方向與塑料在模內的流動(dòng)方向相同，以保證填料的取向與受力方向一致。填料在熱固性塑料制件中的取向是無(wú)法在制品成型。

(2)注射、壓注成型塑件中聚合物分子的取向一般情況下，聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中只要存在熔體的流動(dòng)，就會(huì )有分子的取向。沿試件軸向的分子取向程度從澆口處順著(zhù)料流方向逐漸增加，達到值后又逐漸減弱。沿試件截面越靠近中區域取向程度越小，取向程度較高的區域是在兩側而不到表層的一帶。上述現象是熔體流動(dòng)過(guò)程中切應力和分子熱運動(dòng)作用的綜合結果。

聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中的物理和化學(xué)變化，通過(guò)實(shí)驗分析可知，影響塑件中聚合物分子取向的原因有以下幾個(gè)方面：隨著(zhù)雙色注塑成型溫度、塑件高度，以及塑料充填時(shí)的溫度等的增加，分子取向程度即有減弱的趨勢。增加澆口長(cháng)度、壓力和成型時(shí)間，分子取向程度也隨之增加。分子取向程度與澆口開(kāi)設的位置和形狀有很大關(guān)系。為減少分子取向程度，澆口設在型腔深度較大的部位。塑料制件中如果存在分子取向現象，則順著(zhù)分子取向方向上的力學(xué)性能總是優(yōu)于其他方向。如聚苯乙烯試件的縱向抗拉強度為45MPa,伸長(cháng)率為1.6%;而橫向的抗拉強度為20MPa,伸長(cháng)率為0.9%.收縮率也是縱向大于橫向。

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