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文档简介

1、塑料成型工艺学,周建刚,第一章 绪 论,一.塑料及其特性 1. 三大合成材料: 合成塑料(synthetic plastics),纤维(fiber)和橡胶(rubber). 2.定义: 以树脂(resin)为主要成分,加入能够改善其加工或使用性能的添加剂(additive),在一定温度,压力或溶剂等作用下,能够塑制成设计要求的形状,并可在常温常压下保持其形状的一类材料. 3. 分类:根据受热后材料的热行为不同分为 热塑性塑料(thermoplastic) 热固性塑料(thermoset),4. 塑料总的特点 质量轻(比重0.92.3,除泡沫塑料外,比重最大的是PTFE,最轻的是聚4-甲基-1-

2、戊烯0.8) 良好的绝缘性(用作雷达,半导体,电缆的包覆材料) 耐腐蚀性好 优良的耐磨性和自润滑性(如聚四氟乙烯PTFE,聚碳酸酯PC,聚甲醛POM做齿轮轴承材料) 易成型加工 不耐老化 耐热性低 (耐热温度60300),二.塑料成型加工及其在塑料工业中的地位,1.塑料工业概貌 塑料工业可分为: 塑料生产(树脂和半成品生产) 塑料制品生产(也称塑料成型加工工业),图1-1 从单体原料到塑料制品的生产流程示意图,图1-2 塑料制品生产系统的组成 2. 塑料成型加工 成型:将各种形态的成型材料制成所需形状及尺寸的制品或坯件的过程. 本书讨论的重点是塑料的成型过程,3.我国塑料成型加工工业的发展,建

3、国初期:几乎空白,只在少数大城市有十几家小型塑料制品厂,年产几百吨的赛璐珞,酚醛胶木粉的日用塑料制品; 上世纪50年代:平均每年以71%的高速增长,产品类别单一,主要是酚醛和脲醛等热固性塑料制品; 60年代:由于50年代末大批量PVC树脂投产,转为生产热塑性塑料制品为主,产量以18.6%的速度递增; 70年代:合成树脂产量大幅提高,产品结构变化大; 80年代:应用扩展到国民经济的各个领域; 90年代至今:品种及应用范围大幅扩展,许多新的成型方法和技术的应用,如CAD/CAE/CAM,使得塑料成型加工工业步入一个新的发展时期.,4.重点需要解决的问题, 共混技术的应用,以弥补聚合物的不足; 模具

4、设计技术的改进(CAD/CAE/CAM); 节能及三废治理. 三.本课程的主要内容 成型加工中的基本原理,各种成型方法的工艺条件及生产控制过程(包括机械和模具等).,第二章 塑料成型的理论基础,第一节 概论 聚合物成型加工时不仅形状,材料结构发生变化,材料的性质也会改变. 一. 聚合物的聚集态及加工性 1. 聚集态:成型材料的温度发生变化时,其所处的力学状态也会发生变化(主要表现在材料的变形能力上). 2. 聚合物的聚集态形式:主要有玻璃态,结晶态,粘流态和高弹态. 无定型聚合物:玻璃态-高弹态-粘流态 如PS,PMMA TTf 结晶型聚合物:结晶态-粘流态 如PE,PA,POM,PVC,PC

5、等(真实情况下有高弹态,因为结晶度不可能是100%),重点: 线性非结晶型聚合物(无定形聚合物)的力学状态,3. 聚集态与加工性的关系 TTg 玻璃态 适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等.加工使用的最低温度是脆化温度Tb. TgTTf 高弹态 可进行较大变形的成型加工,如压延,中空吹塑,热成型等.但此形变是可恢复的., TTf 粘流态 (Tf为粘流温度)可进行变形大,形状复杂的成型如注射,挤出等.此时的力学特点是,整个分子链的运动变为可能,在外力作用下,可发生不可逆的粘流持续形变. TTd(降解温度),制品外观质量和力学性能下降.,第二节 聚合物的流变行为,一.牛顿和非牛顿流体 (一)

6、.基础知识 1.流体在流动和变形时主要受剪切,拉伸和压缩三种应力. 注射挤出时主要受剪应力;吹塑,薄膜拉伸、中空吹塑、熔体在锥形流道内的流动、单丝的生产等成型时拉伸与剪切应力同时存在;压缩应力成型时一般不予考虑.,2.液体在平直导管内受剪切应力而发生流动的形式有:层流和湍流两种。 层流:液体主体的流动是按许多彼此平行的流层进行,同一流层之间各点的速度彼此相同,但各层之间的速度不一定相等. 湍流: 当流速超过临界值时,流体会出现扰动,再大会变为湍流。 雷诺准数Re=D 作为层流和湍流的区分系数 其中D为导管的直径,v为液体的平均速度,为液体的剪切粘度. Re4000 湍流 成型时的雷诺准数通常小

7、于10,一般为层流,3.剪应力和剪切速率的概念,剪应力:单位面积所受的剪切力 =P/A ( 或Pa),剪切速率: dv/dr( ),按照流体流动时剪切应力 与剪切速率 的关系可将流体分为牛顿和非牛顿流体两种.,(二)、 牛顿流体Newton fluid 描述流体层流最简单的规律是牛顿流动定律:当有剪切应力 于定温下加于两个相距为dr的液体平行层面以相对速度dv移动时(见上页图),则剪应力与剪切速率dv/dr之间呈下列线性关系:,牛顿流体流动方程,牛顿粘度 与分子结构和 外界条件有关,图2-2 牛顿流体的流动曲线,(三)、非牛顿流体,凡是流体的流动性为不遵从牛顿流动定律的,均称为非牛顿型流体。

8、聚合物成型过程时表现的流动性一般为非牛顿流体流动行为。 如果不考虑聚合物熔体的弹性,我们将非牛顿流体归纳为粘性系统和有时间依赖性的系统。,()、 粘性系统,特征:在受到外力作用流动时其剪切速率只依赖于所施加剪应力的大小,根据剪应力和剪切速率的关系,又可分为假塑性流体、膨胀性流体和宾哈流体三种。 表观粘度的定义: 在一定温度下不再是常数,不仅依赖于流体的组成、结构和所处温度,还随剪应力、剪切速率甚至时间而变。,1.假塑性流体pseudoplastic fluid,(1)流动方程: 指数定律 另一种形式 其中n1 K熔体稠度的量度,n非牛顿指数,m k流动度 熔体的表观粘度随着剪切应力的增加而减小

9、,聚合物流体中最常见的形态。,(2).剪切变稀:粘度随剪应力或剪切速率的增加而减小的现象,可能的原因: 高分子链的严重不对称; 流动单元不是单个分子,而是超分子群集体,剪切速率增加,尺寸变小, 减小 大分子的缠结,形成大分子的物理交链点,受到破坏后使得 下降。 的大小为: 或,2.膨胀性流体,特点:表观粘度随剪应力的增加而上升 流变方程: 原因:静态时,流体勉强充满固体粒子之间的小空隙,当剪应力不大时,流体可在移动的固体粒子间充当润滑剂,表观粘度不高,但当剪应力增高时,固体粒子间的紧密堆砌就被破坏,整个体系显得有些膨胀,润滑作用受到限制,表观粘度就增大。,3.宾哈流体,特点:只有当剪应力高到屈

10、服应力值时才发生塑性流动,且 与 呈线性关系 流动方程: 式中 为刚度系数,等于流动曲线的斜率。 当剪应力小于屈服应力时为固体,一旦大于该值立刻呈现流动行为,原因是流体静止时形成了凝胶结构,外力增大受到破坏开始流动。如牙膏、油漆、润滑脂、泥浆等都属于或接近宾哈流体,三种粘性系统非牛顿流体的流动曲线,()、有时间依赖性的系统,流体剪切速率不仅与所施加的剪切应力有关,还依赖于应力所施加时间的长短,又有摇溶性和振凝性流体两种 1.摇溶性液体,又叫触变性流体 特点:随剪切应力持续时间下降的流体为摇溶性流体,如涂料和油墨。,(2).振凝性流体,与上述溶液性质相反的流体。如某些浆状物和石膏的水溶液。,目前

11、这两种流体的具体机理尚不清楚,几种可能的解释 静止时,粒子间形成一种非永久性的次价交链点,是一种缔合现象,当受外力作用时,交链点被破坏,表观粘度下降,停止时,缔合又开始,粘度上升。 振凝性解释类似,在搅动状态下形成缔合交链,与上边作用相反。含氢键的易形成次价交链点,以上两种变化均可逆,尚未发生永久性变形,主要是溶液和聚合体又摇溶性现象,高聚物很少见。 重点是掌握这几种流体的流变特点、流动方程和流动曲线形式,二.弹性,1.流体的三种基本形变 由于在熔体流动时存在剪切应力、法向应力和拉伸应力,这些里都会产生弹性形变,所以在高聚物流体中存在三种基本形变,即能量耗散形变或粘性流动 、储能弹性或可回复弹

12、性形变和破裂。典型的弹性效应是聚合物在挤出时的离模膨胀,弹性形变的实质是大分子长链的弯曲和延伸,应力解除后,还须克服内部的粘性阻滞,因而需要一定的时间。,2.离模膨胀(模口膨胀效应,Barus巴拉斯效应,出口膨胀),(1).定义:聚合物粘弹性熔体在压力下挤出模口或离开管 道出口后,熔体流柱截面直径增大而长度缩小的现象. (2).特点: 从口模挤出的制品尺寸(直径或厚度)大于口模相应尺 寸 若模口截面不规则,制品出现不均匀胀大,即沿截面周边各点胀大程度不同 稳定的挤出物尺寸及形状的获得是一个缓慢的松弛过程 Barus效应的存在对成型很不利,导致制品变形,扭曲,引入内应力.可通过增加口模平直部分长

13、度,适当降低成型压力和提高成型温度,对挤出物加以适当牵引和拉伸等方法进行改善,聚合物熔体在流动时,由于大分子构象的变化,产生可回复的弹性形变,因而发生了弹性效应。如:出模膨胀,(3).原因: 入口效应 熔体从较大储器到较小模口时流速提高,压降突然增大,产生沿流动方向的纵向速度梯度,在纵向速度梯度拉伸下,分子链沿流动方向伸展开,产生高弹形变.(若流体在口模中停留时间足够长,在入口区由于拉伸流动产生的高弹形变会全部松弛掉,否则,来不及完全松弛的形变被带出口模再松弛膨大) 剪切流动 流体流动,高分子构象发生变化,分子从未受剪切时的自由卷曲状态变为沿剪切方向伸展开状态的同时储存了高弹形变,被带出口模后

14、松弛,表现为Braus效应,3.粘性和弹性形变,聚合物熔体在受有应力时,存在粘性和弹性两种形变 (1)特点:粘性变形没有回复的可能,但弹性变 形可以回复。 (2)松弛过程:弹性变形的发展和恢复过程 松弛时间:聚合物熔体受应力作用时表观粘度对弹性模量的比值 (3)变形大小的量度:无论受剪应力还是拉伸应力作用 变形经历时间松弛时间,不可回复的粘性变形为主 变形经历时间松弛时间,可恢复的弹性形变为主 例如锥形流到中既存在剪切形变也有拉伸形变,但流道越长,拉伸弹性变形的贡献越小,在截面不变的流道中不存在拉伸变形,三.流体在圆形管道内的流动,假设(1):恒温下的稳态流 (2):管壁处无滑移 (3):粘度

15、服从指数定律 受力分析及推导,流体在简单截面管道中的流动,尽管在塑料成型加工过程中,所使用的模具种类繁多、形式各异,但都不外乎是圆形和狭缝形通道两种情况,其它形状的流道都可视为这两种情况的组合。,由于熔体流动时存在内部粘滞阻力和管道壁的摩擦阻力,这将使流动过程中出现明显的压力降和速度分布的变化,管道的截面形状和尺寸若有改变,也会引起熔体中的压力、流速分布和体积流率(单位时间内的体积流量)的变化,所有这些变化,对成型设备需提供的功率和生产效率及聚合物的成型工艺性等都会产生不可忽视的影响。,由于大多数聚合物熔体的粘度很高,服从幂律函数,在通常情况下为稳态层流的流体,为简化分析及计算过程,作以下假设

16、:,(1)液体为不可压缩的; (2)流动是等温过程; (3)液体在管道壁面不产生滑动 (即壁面速度等于零); (4)液体的粘度不随时间而变化, 并且其它性质也不变。,实际上聚合物熔体在管道中的流动要复杂得多。,流动的缺陷,由于聚合物在流动时所表现的弹性行为不仅使前面所推出的一些流动方程的计算值与实际有出入,甚至会在不稳定流动中出现一系列不正常的流动缺陷。,1、管壁上的滑移,聚合物在导管中流动时,聚合物靠壁处的流速并不为零,而是发生间断的流动,或称滑移。,原因: 剪切速率的径向不均匀分布(靠管壁附近剪切速率最大); 流动中出现分级效应(即相对分子质量低的级分较多地集中在管壁附近); 管壁附近的弹

17、性形变的不均匀性(管壁处弹性形变大)。,四.端末效应,端末效应:入口端有压力降,出口端熔体先收缩后膨胀的现象叫做端末效应. 原因: (1).入口端,流体从大管到小管流动要变形,但聚合物有弹性,消耗一部分能量;流体从大管到小管流动时,流体速度有变化,也要消耗能量,使得入口端压力降较大. (2).出口端,由于突然间无阻力,平均流速提高,而总流量不变,表现为流体截面减小;而后由于弹性回复的作用,熔体再膨胀. 理论上的收缩程度,端末效应(入口效应),聚合物流体经贮槽或大管进入小管时,在入口端需先经一段长为L e的不稳定流动的过渡区域,才进入稳流区L s,称此现象称为入口效应。 当塑料熔体由导管流出时,

18、料流的直径有先收缩后膨胀的现象称之为离模膨胀。,五.不稳定流动(unsteady flow),当聚合物熔体从挤出机口模,注射机喷嘴和流变仪毛细管流出时,随流出速率的增加,速度达到一临界值时,弹性形变过大,出现不稳定流动. 流柱由 -剪切速率增大 光滑-波浪型-鲨鱼皮-竹节状-螺旋形-断裂 鲨鱼皮症- | - 熔体破裂 1.鲨鱼皮症:形状出现畸变的熔体流柱表面十分粗糙,与鲨鱼皮相似,常称为挤出物的”鲨鱼皮症”(使熔体柱表层破坏,不会延伸到内部) 产生的原因(多认为) 由于大分子伸展产生弹性形变松弛,熔体流动时在管壁处产生周期性滑移 熔体离开流道口时受到拉伸作用,这种拉伸时大时小,使熔体表层移动速

19、度时快时慢,流柱表面出现不同的皱纹.,原因:挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移(时粘时结的间断性流动)的结果。 前者可解释为:管壁处的料流在出口处必须迅速加速到与其他部位挤出物一样高的速度,这个加速度会产生很高的局部应力,这样在管口壁对挤出物时大时小的周期性的拉应力作用下,挤出物表面的移动速度也时快时慢,从而产生了鳖鱼皮症。 后者可解释为:流体在导管中流动时,在管壁处的速度梯度最大,因而大分子的弹性形变也比中心部分大,一旦发生应力松弛时,就必然引起熔体在管壁上周期性的滑移。,2. 熔体破裂:挤出物表面出现凸凹不平或外形发生畸变及断裂的总称.原因是弹性变形,但机理不十分

20、清楚.一般认为:当剪应力增大到临界值时易发生;熔体在粗细管接口处,发生流线中断,弹性破裂(例如设计机头处若有死角,会产生”酒杯”效应,易出现大的变形如熔体破裂.临界剪应力为105106Pa,过高会陆续将死角料带走,表面产生缺陷,因此机头尽量设计成流线型).,聚合物熔体在导管中流动时,如剪切速率大于某一极限值,往住产生不稳定流动,挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变以至支离、断裂,统称为熔体破裂。,熔体破裂,机理,有两种看法:,a. 认为是由于熔体流动时,在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性回复所引起的;,b. 认为在口模内由于熔体各处 所受应力作用的历史不尽相同,因而在离开口模

21、后所出现的弹性回复就不可能一致。,第四节 聚合物的结晶(crystallization),聚合物结晶包括两个阶段:晶核的生成和晶体生长,结晶温度范围在玻璃化Tg与熔点Tm之间。 结晶形态:单晶,球晶,串晶,柱晶,伸直链晶等 影响聚合物结晶的主要因素 化学结构简单,链较规整的聚合物易结晶; 分子间作用力强易结晶,如带氢键的聚酰胺; 分子链节小,柔顺性差易结晶; 有相同单体的缩聚,加聚物相比,加聚物易结晶; 模具温度高易结晶。 结晶对聚合物性能的影响 用一种聚合物在晶态和非晶态下的性能对比做说明:如聚对苯二甲酸乙二酯 Tg() 比重 非晶态:室温下透明 67 1.33 晶态: 室温下不透明 87

22、1.455 一般结晶性聚合物呈乳白不透明状,是因为光线在晶区,非晶区界面处反射和折射的结果。但若晶区和非晶区密度接近或晶区尺寸小于可见光波长,结晶聚合物也可能有良好的透明性。,第五节 成型过程中的定向作用(orientation),1.定向:聚合物的链段,分子链,结晶聚合物的晶片及具有几何不对称性的纤维状填料,在外力作用下做某种形式和程度的排列,叫定向或取向。 2.分类:根据外力作用方式不同分为: 流动取向,聚合物处于流动状态时,由于受剪切力作用流动,取向单元沿流动方向所做的平行排列; 拉伸取向,取向单元在拉伸力作用下产生,并特指热塑性塑料在TgTm之间发生的取向。 有用:可使制品在拉伸方向上

23、的强度和光泽提高 有害:无论何种取向,都会使制品性能表现为各向异性,造成制品内应力,翘曲变形,沿与取向方向垂直方向上的力学及其它性能变劣,取向后热收缩率变大等,都应极力避免。 成型时的流动取向,可分为填充物和聚合物分子取向 例如纤维会在剪应力作用下发生定向排列。定向特点一般定向方向与流动方向一致其产生主要依赖与剪切应力而非温度制品使用时不会解取向,结晶与取向内容的补充: 成型加工与聚合物结晶,一、成型方法与结晶,(1)熔融温度和熔融时间,成型温度高,熔融时间长,残存晶核少,冷却时以均相成核为主,结晶速度慢,结晶尺寸较大。,(2)成型压力,成型压力增加,应力和应变增加,结晶速度随之增加,晶体结构

24、、形态、结晶大小也发生变化。,2.4.7 成型加工与聚合物结晶,(3)冷却速度,冷却速度快,结晶度越小。 通常,冷却温度在Tg最大结晶速度的温度之间。,因此,应按所需制品的特性,选择合适的工艺,控制不同的结晶度。,如:PE 薄膜:韧性、透明性低,结晶度低; 塑料制品:强度、刚性,结晶度高。,同一种聚合物成型工艺不同,可得不同的晶型。,2.4.7 成型加工与聚合物结晶,二、成型后处理方法与结晶,1、二次结晶,一次结晶后,在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。 缓慢,可达几年,甚至几十年。,2、后结晶,一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程,不形成新的结晶区域,

25、即初结晶的继续。,2.4.7 成型加工与聚合物结晶,3、后收缩,制品脱模后,室温存放1h后发生的,到不再收缩为止的收缩率。 如:PP 12%,脱模24h基本定型。,以上情况,将引起晶粒变粗,产生内应力,造成制品曲挠、开裂等弊病,冲击性能变差。,2.4.7 成型加工与聚合物结晶,三、退火,将试样加热到熔点以下某一温度(使用温度1020以下),以等温或缓慢变温的方式是结晶逐渐完善化的过程。 长时间退火,有利于高分子链重排。,四、淬火,熔融状态或半熔融状态的结晶性高分子,在该温度下保持一定时间后,快速冷却式其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。,2.4.7 成型加工与聚合物结晶,五、成核剂与结晶,提高

26、结晶速度,促进微晶生成。 成核剂的熔点应比聚合物高,并与其有一定相容性,不使制品物性降低太大。,2.5 成型过程中的定向作用,两种取向过程:,A.流动取向:聚合物熔体或浓溶液中大分子、链段或其中几何形状不对称的固体粒子在剪切流动时,沿流动方向的流动取向。,B.拉伸取向:聚合物在受到外力拉伸时,大分子、链段或微晶等结构单元沿受力方向拉伸取向。,取向的两种方式: A:单轴取向:取向的结构单元只朝一个方向。 B:双轴取向:取向的结构单元同时朝两个方向。,2.5 成型过程中的定向作用,2.5.1 聚合物及其固体添加物的流动取向,A.喷嘴或浇口 管道截面小,管道中流速大,紧靠管壁附近的取向程度最高。,B

27、.模具型腔中 熔体进入截面尺寸较大的模腔后,压力逐渐降低,熔体中的速度梯度也由浇口处的最大值逐渐降低到物料流前沿的最小值,流动方向上的取向程度也逐渐减小,取向程度与压力降成正比。,2.5 成型过程中的定向作用,试样中取向程度的分布图:,2.5 成型过程中的定向作用,从试样中取向度的分布可知:在样品次表层取向最大,中心最低,取向程度最大的区域不在浇口处,而在距浇口不远的位置上。,二、影响分子取向的因素,1.模温 2.制品厚度 3.注射压力 4.填料取向时间 5.料筒温度,2.5.2 拉伸定向,一、非晶聚合物,拉伸聚合物拉伸时,可以相继产生普弹形变、高弹形变、塑性形变或粘性形变。,由于普弹形变值小

28、,且在高弹形变发生时便已消失,所以聚合物的取向主要由与形变相适应的高弹形变、塑性拉伸或粘性拉伸所引起。,拉伸时包含着链段的形变(链段取向)和大分子的形变(大分子取向)两个过程。,2.5.2 拉伸定向,(1)在Tg附近: 可进行高弹拉伸和塑性拉伸 yE 当 y时,塑性拉伸,产生塑性形变,不可逆形变。,(2)TgTf之间: 升高温度时,塑料的E和y降低,拉伸应力减小,如果不变, 增大。 能使聚合物产生连续的均匀的形变,并获得较高较稳定的取向结构。,2.5.2 拉伸定向,(3)Tf以上: 粘流拉伸,有效取向度低,易断流。,二、结晶聚合物,拉伸通常在Tg以上适当温度进行。 拉伸应力比非晶聚合物大,且应

29、力随结晶度增加而提高,结晶区的取向发展得快,非晶区的取向发展得慢,当非晶区达到中等取向程度时,晶区的取向就已达到最大程度。,2.5.2 拉伸定向,三、结晶对拉伸过程的影响,结晶而没取向的产品一般性脆且缺乏透明性,没有结晶或结晶度不足的产品具有较大的收缩性。控制结晶度的关键是:热处理温度与时间以及骤冷的速率。,拉伸过程: 1.要求拉伸前的聚合物中不含有晶相。 纯PP的最大结晶速率的温度约为150,熔点为170,拉伸温度应在150170之间。 因此,在对同一种聚合物进行拉伸取向之前,应对聚合物的结晶行为进行足够的认识。,2.5.2 拉伸定向,2.具有结晶倾向的聚合物,在拉伸过程中,伴有晶体的产生,

30、结晶结构的转变和晶相的定向。在具有晶相的拉伸过程中,会出现细颈区域。,3.具有结晶倾向的聚合物在拉伸时伴有热量产生,拉伸定向应是非等温过程,产品质量较差。,2.6 聚合物的降解,聚合物在热、力、氧、水、光、超声波和核辐射等作用下,往往会发生降解的化学反应,从而使其性能劣化。,降解的实质:,(1)断链 (2)交联 (3)分子链结构的改变 (4)侧基的改变 (5)综合作用,2.6 聚合物的降解,一、加工过程中聚合物降解机理,1.游离基链式降解 热、应力因素引起的降解。 反应机理包括:游离基的形成、链转移、链终止。,(1)游离基的形成:,CH2CHCH2-CH CH2CHCH2-CH,R,R,断链,

31、R,R,2.6 聚合物的降解,(2)活性链转移和缩短,2)向邻近大分子转移,1)析出单体,CH2CHCH2-CH CH2CH CH2CH,R,R,R,R,R,CH-CH2 CH2-CH-CH2-CH,R,R,R,CH-CH3 CH2-CH-CH-CH,R,R,2.6 聚合物的降解,降解:,(3)链终止,CH2-CH-CH-CH-CH2-CH CH2-CH-CH=CH,R,R,R,R,R,CH2-CH,R,偶合终止:(线形、支链、交联),歧化终止:,2.6 聚合物的降解,CH2-CH + CH2-CH CH3-CH + CH=CH,R,R,R,R,反应特点:反应速度快、中间产物不能分离、降解速度

32、与分子量无关。,2.6 聚合物的降解,2、逐步降解 在加工的高温下,聚合物中有微量水分、酸、碱等杂质存在时,有选择进行。 通常降解发生在C杂链处。(CN、CO、CS、CSi),因为碳杂键的键能较弱,稳定性较差。 特点:断链的部位是无规的,反应逐步进行, 中间产物稳定。 断链的机会随分子量增大而增加,聚合物分子量的分散性逐渐减小。,2.6 聚合物的降解,二、加工过程中各种因素对降解的影响,1.聚合物的结构 主链中叔C原子:如 PP 主链中含双键:如 橡胶 取代基的极性和规整性:PVC 140分解出HCl 大分子链中含酯基、酰胺、等杂链结构,对水、酸、碱敏感。 2.温度的影响 热降解。反由于过热而引起的降解。,2.6 聚合物的降解,3.氧的影响 热氧降解: CH2-

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