TPE注塑加工中的分子取向與應(yīng)力管理

在特定的條件下，高分子材料會發(fā)生分子取向現(xiàn)象。當(dāng)TPE處于液體狀態(tài)時，它在注塑機中受到力的作用，會高速通過噴嘴和模具的流道。在這個過程中，長線形的高分子會沿著流動的方向相互平行排列。如果這些排列在塑料冷卻固化之前沒有被消除，它們就會保留在固態(tài)的塑料制品中，從而形成分子取向和取向效應(yīng)。

為了更好地理解這一現(xiàn)象，我們可以觀察TPE如何流入成型模具。注塑機料筒中的TPE樹脂通過主流道和澆口進入模具型腔。在型腔內(nèi)，流速較快的部分位于中心，而沿模腔壁面的流速則相對較慢。這種流速差異會導(dǎo)致樹脂分子在流動方向上發(fā)生取向和拉伸展開，而在壁面附近則可能出現(xiàn)分子纏繞的現(xiàn)象。

對于某些塑料制品，如圓形面蓋，分子取向作用可能尤為明顯。當(dāng)直澆口設(shè)在中央且注塑起始射壓不高時，后來的熔體會在較大的壓力梯度下緩慢進入模腔，形成輻射狀的分子取向排列。如果冷卻過程過快，定向作用就會被保留下來。這可能導(dǎo)致制品在經(jīng)過一段時間的使用或靜置后，從中央開始沿輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋。

一般來說，分子取向作用會削弱制品的整體性，表現(xiàn)為塑件內(nèi)部各處的物理機械性能不均衡。與分子鏈相垂直的方向上，強度通常低于平行方向。當(dāng)取向作用強烈時，制品可能出現(xiàn)翹曲變形或開裂。

為了克服分子取向帶來的問題，可以采用較充分的注射條件，如加快注射速度、提高料溫和模溫。這些措施有助于降低分子取向的程度。此外，必要時還可以讓制品在接近材料軟化溫度下進行退火處理，以消除殘余應(yīng)力。

需要注意的是，在注塑加工TPE高分子材料時，如果注塑速度過快、溫度過高且未及時冷卻，分子取向產(chǎn)生的應(yīng)力可能來不及消除。這些殘余應(yīng)力會對制品造成破壞，表現(xiàn)為產(chǎn)品表面產(chǎn)生龜裂紋或裂口。因此，在注塑加工過程中，必須合理控制注射速度、溫度和冷卻時間，以確保制品的質(zhì)量和性能。

綜上所述，TPE注塑加工中的分子取向是一個需要重視的問題。通過優(yōu)化注射條件和進行退火處理，可以有效管理分子取向產(chǎn)生的應(yīng)力，從而提高制品的質(zhì)量和可靠性。