制樣溫度對聚丙烯力學(xué)性能的影響

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1、制樣溫度對聚丙烯力學(xué)性能的影響馬蘭萍制樣溫度對聚丙烯力學(xué)性能的影響摘要針對聚丙烯產(chǎn)品出現(xiàn)的力學(xué)性能達(dá)不到優(yōu)等品技術(shù)要求的問題,在查找原因過程中發(fā)現(xiàn)：注塑機(jī)溫度波動、模具溫控箱跳閘引起的模具溫度變化都會造成產(chǎn)品的力學(xué)性能的規(guī)律性變化,通過對比試驗，發(fā)現(xiàn)儀器注塑溫度高時測得的試樣拉伸屈服強(qiáng)度、懸臂梁沖擊強(qiáng)度、撓曲模量均會比實際值低。而模具溫度達(dá)不到60℃時制樣，測得的試樣拉伸屈服強(qiáng)度、撓曲模量均會比實際值低，懸臂梁沖擊強(qiáng)度會比實際值高。關(guān)鍵詞注塑溫度模具溫度結(jié)晶度拉伸屈服強(qiáng)度懸臂梁沖擊強(qiáng)度撓曲模量1引言我廠

2、聚丙烯裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品，近來出現(xiàn)產(chǎn)品力學(xué)性能達(dá)不到優(yōu)等品技術(shù)要求的現(xiàn)象，針對這一問題我們著重從制備過程查找原因，發(fā)現(xiàn)儀器注塑溫度有時會超溫，模具溫控箱有不定時跳閘現(xiàn)象。影響塑料試驗結(jié)果的因素很多，有它內(nèi)在的原因（如塑料本身的分子量大小、分布結(jié)構(gòu)及取向程度，內(nèi)部缺陷等），也有它外在的原因（如制備過程、放置過程、測試過程等）。注塑制品的質(zhì)量包括兩方面的內(nèi)容，即內(nèi)部質(zhì)量（性質(zhì)質(zhì)量）和外部質(zhì)量（表觀質(zhì)量），內(nèi)部質(zhì)量是指與聚合物結(jié)構(gòu)形態(tài)有關(guān)的結(jié)晶、取向、變形、翹曲及內(nèi)應(yīng)力分布，與力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的拉伸、彎曲、沖擊和變形

3、等，總之，制品的內(nèi)部質(zhì)量將直接影響到制品使用性能，影響制品的使用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域，欲提高制品使用性能，除在高分子的材料領(lǐng)域里綜合一些新材料外，必須在加工過程中注意研究高分子的結(jié)構(gòu)形態(tài)并加以解決。2實驗部分2.1儀器2.1.1單螺桿式注塑機(jī):METALFLUID公司MF100型2.1.2萬能試驗機(jī):INSTRON公司4465型2.1.3懸臂梁沖擊試驗機(jī):CEAST公司RISIL-50型2.1.4切口機(jī):CEAST公司6828-000型2.1.5恒溫恒濕箱:上海愛斯佩克公司LHU-213型2.1.6電子數(shù)顯千

4、分尺:上海量具刃具廠2.2樣品2.2.1拉伸屈服強(qiáng)度測試樣條：聚丙烯顆粒樣品按MA17225方法注塑制得。樣條尺寸為：長216mm；寬12.7±0.5mm；厚3.2mm2.2.2懸臂梁沖擊強(qiáng)度測試樣條：聚丙烯顆粒樣品按MA17225方法注塑制得的符合ASTMD638中Ⅰ型拉伸樣條的中間狹長部分截取，用切口機(jī)沖缺口。樣條尺寸為：長60.3~63.5mm；寬12.7±0.15mm；厚3.2±0.1mm；缺口處剩余厚度10.16±0.05mm2.2.3撓曲模量測試樣條：同2.2.2，不用切口機(jī)沖缺口；2.3試

5、驗方法2.3.1拉伸屈服強(qiáng)度：按MA17086進(jìn)行測試2.3.2懸臂梁沖擊強(qiáng)度：按MA17027進(jìn)行測試2.3.3撓曲模量：按MA17074進(jìn)行測試3結(jié)果討論3.1注塑溫度對性能的影響3.1.1采用牌號為EPT30R的聚丙烯共聚產(chǎn)品，其熔融指數(shù)為3.5g/10min，根據(jù)方法MA17225中規(guī)定，將儀器注塑溫度設(shè)定在210℃，進(jìn)行注塑制樣，樣條在恒溫恒濕箱中放置24小時后，在溫度23±2℃、相對濕度50±5%的環(huán)境下進(jìn)行測試，結(jié)果見表1：表1：設(shè)定溫度為210℃時制樣的性能結(jié)果123456平均值SDCV

6、%技術(shù)要求優(yōu)等品拉伸屈服強(qiáng)度MPa25.525.725.625.525.525.625.60.090.35≥24IZOD23℃J/m148.6146.7149.8129.8139.8/142.98.35.8≥150撓曲模量MPa1101105310871050109910801078222.1≥950由表1數(shù)據(jù)看出，該樣品的拉伸屈服強(qiáng)度與撓曲模量均能達(dá)到優(yōu)等品的技術(shù)要求，而懸臂梁沖擊強(qiáng)度（IZOD）達(dá)不到優(yōu)等品的技術(shù)要求，為此，我們用溫度計對注塑機(jī)熔體溫度進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)熔體溫度為230℃，比方法中規(guī)定的

7、210℃高了20℃，說明熔體溫度比設(shè)定溫度高。通過查找儀器設(shè)定溫度與熔體溫度的差異規(guī)律，發(fā)現(xiàn)熔體溫度總是比設(shè)定溫度高20℃。3.1.2采用與3.1.1相同的聚丙烯共聚產(chǎn)品，將儀器注塑溫度設(shè)定在190℃進(jìn)行注塑制樣，此時測得熔體溫度為210℃，樣條在3.1.1相同的環(huán)境條件下進(jìn)行測試，結(jié)果見表2：表2：設(shè)定溫度為190℃時制樣的性能結(jié)果123456XSDCV%技術(shù)要求優(yōu)等品拉伸屈服強(qiáng)度MPa26.226.126.226.226.126.126.20.080.31≥24IZOD23℃J/m183.1164.

8、9175.2183.1176.8/176.67.54.2≥150撓曲模量MPa1191117111581150120811751176211.8≥950從表2看出，將儀器注塑溫度設(shè)定在190℃，即熔體溫度為210℃時，樣品的各項性能均達(dá)到優(yōu)等品技術(shù)要求，說明儀器設(shè)定溫度對產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)有影響。3.1.3為了證實注塑溫度對樣品力學(xué)性能的影響趨勢,將儀器溫度設(shè)定在170℃，進(jìn)行注塑制樣，此時測得熔體溫度為190℃，樣條在3.1.1相同的環(huán)境條件下