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制样温度对聚丙烯产品力学性能的影响

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  摘 要:在实际的工作过程中,我们可以得知在很多种情况下制作聚丙烯产品时可能会出现不合格、不达标的状况。我们从实验中查找出聚丙烯产品的力学性能不达标的问题的原因所在,但查找原因的过程中出现了发现了一些规律性问题:模具的温度变化会使得力学性能发生变化,而模具温度变化又可以由机械本身的温度变化或者模具温控箱失控等原因产生,并且我们发现力学性能的变化与模具的温度变化呈现出一定的规律性。
  关键词:注塑温度;模具温度;结晶度;拉伸屈服强度;悬臂梁冲击强度;挠曲模具
  1 影响实验结果的因素
  我们都知道,影响塑料实验结果的因素有很多,在大范围上可以分为两个方面,分别是内在原因和外在原因。内在原因包括塑料本身的分子量,大小以及分布结构和内部缺陷等,外在原因包括工作人员操作、机械本身、测试过程、放置过程等。注塑制品的质量。包括内部质量和外部质量。一般来说,内部质量一般指性质的好坏水平,外部质量指的也是眼可以看到的,形态等。内部质量指的是和聚合物有关的结晶、变形、内应力分布等,这些聚合物大都可以直接影响其结构形态,还与一些力学相关的性质有关,比如:拉伸、弯曲、冲击等。因此,产品的内部质量至关重要,可以直接影响产品的使用性能和使用寿命,想要提高产品的使用性能和使用范围,就需要改变传统的技术,将一些新材料和新技术应用到其中,在加工过程中需要注意一个问题是研究高分子的结构形态,这个可以直接影响产品的整个质量和整体要求。
  2 实验部分
  2.1 实验仪器
  整个实验过程需要的工具包括单螺杆式注塑机;万能试验机;悬臂梁冲击试验机;切口机;恒温恒湿箱;电子数显千分尺,除这些还有一些小的比较基础的零件。这些机器都有特定的型号和出厂公司,工作人员在实验时要按照具体的规定购买。
  2.2 样品
  在实验中需要对拉伸的强度进行测量,所以需要一个拉伸屈服强度测试样条,该样条的聚丙烯颗粒样品是按照MA17225的制作方法制作而成,在制作时一定要严格把握好样品的尺寸,否则尺寸出现的一些微小误差很可能会直接影响实验结果,导致最终实验结果出现误差,该样条的长宽高分别为216、12.7、3.2,其中宽度的误差可以上下挑动0.5,需要注意的是这些数据的单位都是毫米。还需要测量冲击强度,此外需要的样品是悬臂梁冲击强度测试样条,该样条聚丙烯颗粒样品的制作方法与拉伸屈服强度测试样条的方法相同,但是不同的是在制作时需要将符合要求的部分长度截取,要求就是符合ASTMD638中I型拉伸样条,截取完成后需要用切口机冲切口,样品的长最大为63.5,最小为60.3;宽的尺寸为12.7,上下浮动的范围是0.15;厚的尺寸为3.2,上下浮动的范围是0.1;缺口处剩余厚度的尺寸为10.16,上下浮动的范围也是0.05,这时的单位也是毫米。挠曲模量测试样条,所有的使用要求都与悬臂梁冲击强度测试样条相同,但是不同的是该样条不用切口机冲缺口。
  这三个样品的实验方法都不同,其中拉伸屈服强度测試靠的是MA17086,悬臂梁冲击强度测试方法为MA17027,挠曲模量测试的测试方法是MA17074。
  3 实验结果
  3.1 注塑温度对性能的影响
  对照组设置的温度是210摄氏度,在相对环境下,该温度下拉伸屈服强度和挠曲模量都可以满足达到优等品的技术要求,但是悬臂梁冲击达不到要求,因此,工作人员进行相关的测定,发现溶体的温度与设定温度始终保持一个温度差,相差20。然后将温度设定为190摄氏度,该条件下各个性能均能满足优等品的要求,这个实验就说明了温度可以影响实验的结果数据。将温度调为170摄氏度时,各个性能也可满足优等品技术的要求。从实验数据中我们可以得出,产品的拉伸屈服强度与注塑温度两者成反比形式,共测试了210摄氏度,190摄氏度,170摄氏度三种情况,在190摄氏度情况下的拉伸强度的变动系数最小。
  3.2 模具温度对聚丙烯力学性能的影响
  模具温度与拉伸强度成正比,当温度降低,拉伸强度会降低0.1,并且测得的值卡边。产生这种现象的原因是量却的速度与熔体温度和模具温度有关。当模具温度降低时,悬臂梁的冲击强度会加大,波动的程度可以直接影响产品的技术水平,进而降低降级收益。模具温度与冲击强度两者成反比,可以通过降低温度来改善冲击强度。而挠曲模量和拉伸性能与温度之间的关系相同。
  4 结论
  ①注塑温度是制备样品的关键因素之一,温度可以直接对样品的拉伸屈服度、悬臂梁冲击度、挠曲模具产生影响,这些因素一旦产生变化,会直接影响产品的技术水平,进而影响收益;
  ②模具温度也是重要的影响因素之一,样品的拉伸屈服度和挠曲模具会伴随着温度的降低而降低,但是悬臂梁冲击度却呈现相反的情况。所以在具体的工作中,工作人员要注重模具的温度,严格把握好温度的上下浮动,至关重要。
  5 总结
  根据影响产品力学的相关因素,借助一些新的技术和新材料帮助我们更好的提高产品的使用性能和使用寿命,在保证产品质量的基础上为企业带来更多的经济效益,是我们的最终目的。在实际的工作中,工作人员要严格把控好注塑温度和模具温度,这样可以再用一定程度上提高优等产品的合格率。
  参考文献:
  [1]杨垚丁.原位制备的β晶成核剂己二酸锌在抗冲聚丙烯中的成核性能[D].上海:华东理工大学,2018.
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