等規(guī)聚丙烯微注塑制品可成型性及形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、微注塑成型中，隨著尺寸的微小化，熔體在成型過程中表現(xiàn)出與在傳統(tǒng)注塑中不同的加工特性。熔體在微型腔中的高溫、高壓和高剪切作用下成型，在微流道中可能會(huì)出現(xiàn)粘度的尺寸依賴、壁面滑移、表面張力效應(yīng)增加等現(xiàn)象。材料在成型過程中經(jīng)歷較傳統(tǒng)注塑成型更為復(fù)雜的力學(xué)歷史和熱歷史，這些特殊的行為會(huì)影響聚合物結(jié)晶的各個(gè)階段，另外，微注塑成型由于制品尺寸微小，形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征也存在著一定的困難。因此，迫切需要對(duì)微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，以控制微制品形態(tài)結(jié)構(gòu)，提

2、高微制品性能。本文主要工作及結(jié)論如下:
　　 1、微注塑制品可成型性及流動(dòng)現(xiàn)象分析?；谝唤M（厚度為100μm、200μm、500μm和1mm）薄壁微制品的微注塑成型實(shí)驗(yàn)，研究了各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)不同厚度制品充填性能的影響，獲得了各個(gè)厚度制品的工藝窗口，并對(duì)成型過程中出現(xiàn)的流動(dòng)不平衡現(xiàn)象及前沿面形狀變化的機(jī)理進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:型腔充填率隨著注塑速度、模具溫度、熔體溫度的增加而增加;工藝參數(shù)對(duì)型腔充填的影響由大到小依次是注塑速

3、度、模具溫度、熔體溫度;型腔厚度越小，制品充填越困難，工藝操作窗口也越窄，且模具溫度與注塑速度的設(shè)置是相互制約的;在充填過程中各個(gè)型腔及同一制品內(nèi)部均出現(xiàn)了流動(dòng)不平衡現(xiàn)象。
　　 2、微注塑制品中典型形態(tài)結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析。采用偏光顯微鏡(PLM)和X射線廣角衍射儀(WAXD)對(duì)微制品在成型過程中出現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1mm制品內(nèi)部形態(tài)呈典型的皮芯結(jié)構(gòu);200μm微制品觀察不到冷凍層和球晶結(jié)構(gòu)，幾乎全部是剪切層，為

4、明顯的shish-kebab結(jié)構(gòu)，特殊條件下芯部出現(xiàn)柱晶結(jié)構(gòu);100μm微制品內(nèi)部形態(tài)為含柱晶層的皮芯結(jié)構(gòu)，剪切層、柱晶層及球晶層所占比例沿流動(dòng)方向發(fā)生變化。
　　 3、工藝參數(shù)對(duì)微注塑制品內(nèi)部形態(tài)的影響。采用單因素實(shí)驗(yàn)，利用偏光顯微鏡(PLM)和X射線廣角衍射儀(WAXD)分別研究了注射速度、熔體溫度和模具溫度對(duì)不同厚度（1mm、500μm、200μm和100μm）微制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)、晶型、結(jié)晶度、取向度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)

5、于微制品來說，注塑速度的影響最大，模具溫度次之，熔體溫度的影響最小，而且制品尺寸越薄，這些工藝對(duì)制品成型過程中的結(jié)晶行為及結(jié)晶形態(tài)影響越顯著。
　　 4、分析微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的一些特殊現(xiàn)象。通過對(duì)澆口位置、澆口附近和熔體由中心圓盤向葉片匯聚處的形態(tài)的研究，發(fā)現(xiàn)澆口位置存在大量的不規(guī)則區(qū)域的串晶形態(tài)，澆口附近由于粘性流體的慣性作用而形成了漩渦，高速的流體在凸臺(tái)底端受到剪切形成高度取向的串晶結(jié)構(gòu)。在100μm微制品沿流動(dòng)方向的形態(tài)