如果聚合物中添加固体填料,则他们也会在注射、压注的成型过程中取向。一般来说,固体填充物在模腔内的流动行为很复杂,但他们的取向结构总是与流动方向保持一致。注射与压注成型塑件中填料的取向方向与程度取决于浇口的形状与位置。填料排列的方向主要顺着流动方向,熔体的流线从浇口处沿半径方向散开,在扇形型腔中心部位流速最大。
当熔体前锋达到模壁时被迫改变流向,熔体转向两侧形成垂直于半径方向的流动。如果熔体中含有纤维状填料,他们也就随着流线改变流向,最后形成弓形排列。并在扇形塑件的边缘部位排列最为明显。扇形试件在切线方向的机械强度总是大于径向,而在切线方向的收缩率则往往小于径向。
在模具设计时,应考虑浇口位置的开设和塑件在模具中的位置,应使其在使用时的受力方向与塑料在模内的流动方向相同,以保证填料的取向与受力方向一致。另外需要说明的一点是,热固性聚合物中的填料取向是无法在塑件成型后消除的。聚合物在注射和压注成型过程中,总是存在着熔体的流动。
取向如果存在于塑料加工件中,塑件将会出现各向异性。各向异性有时是塑件所需要的,如制造取向薄膜与单丝等,这样就能使塑件沿拉伸方向的抗拉强度与光泽程度有所增加。但在很多情况下又要力图消除这种各向异性,否则塑件在某些方向上机械强度得到提高,而在另一些方向上反而降低,甚至会发生翘曲或裂纹。
有流动就会有分子的取向,聚合物在型腔中的流动是一种剪切流动,在这种剪切流动中不同部位的流动速度不同,卷曲的长链分子会沿着流动方向舒展伸直和取向。与此同时,由于熔体温度很高,分子的热运动剧烈,大分子在取向的同时,也存在着解取作用。由于塑件的结构形态、尺寸和熔体在模具型腔内流动的情况不同,取向结构可以是单独的。
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