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正如结晶聚合物不能达到完全结晶一样,聚合物中的结构单元也不可能达到完全取向。聚合物取向的程度主要与成形条件(如温度、应力、拉伸比、拉伸速率等)和聚合物的结构有关。
1.温度对取向的影响
当温度高于聚合物的粘流态温度时,聚合物处于熔融状态,流动取向(如聚合物在注射模腔内的流动取向)和粘流拉伸取向(如纺丝熔体流出喷丝孔)均发生在这一温度区间。但是,取向结构能否保存下来,还和温度下降率有关。温度下降速率快,分子热运动时间缩短,解取向过程发展缓慢,在制品内部最终形成流动取向结构。流动速率越高,温度下降速率越高,取向结构越显著。
2.外力加工场对取向的影响
提高企切应力,增加流体流动速率,卷曲的分子链沿流动方向舒展伸直,提高流动取向的程度。在注射模塑,基础等剪切速率较大的成型方法中,都会出现不同程度的剪切流动取向。同样,拉大拉伸应力,可以使分子链沿拉伸方向变形伸直,增加取向的程度。
3.拉伸比和拉伸速率对取向的影响
拉伸比越大,则材料的取向程度也越高。在拉伸温度和拉伸比一定的前提下,拉伸速率越大,取向程度也越高。
4.聚合物的结构及添加物对取向的影响
在相同条件下,一般结构简单,柔性大、相对分子质量低的聚合物取向比较容易,反之,则取向困难。晶态聚合物比非晶态聚合物在取向是需要更大的应力,但取向结构稳定。
由于成形及性能的需要,在聚合物中常加入一些低分子物质,如增塑剂、溶剂等,这些物质能降低就何物的玻璃花温度和粘度,增加其取向能力。