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1、第20卷第3期高分子材料科学与工程Vol.20,No.32004年5月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGMay2004X低频振动对iPP注塑试样性能的影响张 杰,申开智,李又兵(四川大学高分子科学与工程学院,四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065)摘要:采用独特的压力振动注射装置,研究了不同熔体温度下,振动频率、振动压力对iPPF401注塑试样拉伸强度、冲击强度的影响,并对试样进行维卡软化温度和WAXD的测试。结果表明,随着振动频率和振动压力的增加,拉伸强
2、度和冲击强度提高。拉伸强度的最大增幅为26.1%。在特定的振动工艺条件下,冲击强度产生跃升,最大增幅达168%,其原因是在此条件下试样有晶型变化,即除A晶外,还有B晶和C晶生成。当振动频率较高时,试样的维卡软化温度有明显升高(6℃～8℃)。关键词:振动注射;等规聚丙烯;力学性能;晶型+中图分类号:TQ320.662 文献标识码:A 文章编号:100027555(2004)0320144204 注射成型是聚合物材料成型加工的主要方研制;振动样条模具:自行研制;万能电子拉力法之一。传统注射成型制件总是形成特征
3、的皮实验机:AG210TA,日本岛津公司产品,拉伸速ö芯层结构,其凝聚态结构和力学性能得不到有度50mmömin,室温;冲击实验机:UJ240,河北效控制。通过特定的外场作用,并在适当的加工省承德市材料实验机厂产品,室温;维卡耐热条件注射成型,可以提高料流中心处的分子取仪:RW23,河北省承德市实验机厂产品,硅油[1,2]向,从而提高制品的力学性能。振动场是一加热,升温速度为12℃ömin;多晶X射线衍射种特殊的能量场,在聚合物成型加工过程中施仪:DöMAX2ËA,日本理学株式会社产品,扫加以振动场,通过控制振动频
4、率、振动压力等参描速度0.6°ös。数及成型工艺条件,可以改变聚合物熔体的流1.3 实验方法及工艺参数变行为和凝聚态结构,从而提高制品的性iPPF401粒料经振动注射实验机均匀塑[3～5]能。本文采用自行研制的压力振动注射机化后,在预先设定的实验温度下,在料筒中保温对iPPF401进行振动注射成型,并对成型试样一段时间。然后将聚合物熔体注入模具型腔,并的性能进行了实验研究,表明振动在改变试样在注射和保压阶段叠加一振动压力,以获得振晶体结构的基础上,对其力学性能和维卡软化动注射样条。再由样条进行各项性能测试。实温度产
5、生了显著的影响。验中,可以改变三个工艺参数:熔体温度(T)、振动频率(f)和振动压力(pv)。振动压力在零1 实验部分到最大值之间周期性变化,文中所述的振动压1.1 实验原料力为其最大值。振动成型工艺条件为:注射、保4iPPF401:Mw=7.8×10,MFI为1.87gö压压力40MPa,熔体温度190℃、210℃和23010min,兰港石化公司产品。℃,模具温度40℃,振动压力0～75MPa,振动1.2 实验设备及仪器频率0～2Hz,注射、保压时间ö振动时间20s,振动注射实验机:采用压力振动方式,自行冷却时间
6、25s。X收稿日期:2003204223 基金项目:国家自然科学基金重点基金(29934070),高校博士点基金(2000061021)和国家重点基础研究专项基金(J1999064809)联合支助 作者简介:张 杰(1967-),男,博士,副教授.©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第3期张 杰等:低频振动对iPP注塑试样性能的影响1452 结果与讨论样拉伸强度的最大增幅分别为26.1%、22.0%2.1 振动频率对力学性能
7、的影响和18.5%。试样的冲击强度在较低频率时,线性振动压力不变(pv=15MPa)时,不同成型缓慢增加,然后产生一个跃升,再线性增加。对温度下,振动频率对成型试样拉伸强度和冲击应上述三个不同的成型温度,试样冲击强度的强度的影响如Fig.1和Fig.2所示。拉伸强度最大增幅分别是168%、128%和157%。随着振动频率的增加而增加,振动频率越高,强度越大。在190℃、210℃和230℃不同成型温度成型的试样,强度的增加幅度不同,其最大增幅分别为20.8%、16.0%和14.5%。冲击强度也随振动频率的增加而提高。
8、值得注意的是在230℃时成型的试样,当振动频率较高时,冲击强度有加速上升的趋势。Fig.3Theeffectofvibrationpressureontensilestrength1:t=190℃;2:t=210℃;3:t=230℃.Fig.1Theeffectofvibrationfrequencyontensilestrength1:t=190℃;2:t
