制樣溫度對聚丙烯產品力學性能的影響

胡文婷

摘 要：在實際的工作過程中，我們可以得知在很多種情況下制作聚丙烯產品時可能會出現不合格、不達標的狀況。我們從實驗中查找出聚丙烯產品的力學性能不達標的問題的原因所在，但查找原因的過程中出現了發現了一些規律性問題：模具的溫度變化會使得力學性能發生變化，而模具溫度變化又可以由機械本身的溫度變化或者模具溫控箱失控等原因產生，并且我們發現力學性能的變化與模具的溫度變化呈現出一定的規律性。

關鍵詞：注塑溫度；模具溫度；結晶度；拉伸屈服強度；懸臂梁沖擊強度；撓曲模具

1 影響實驗結果的因素

我們都知道，影響塑料實驗結果的因素有很多，在大范圍上可以分為兩個方面，分別是內在原因和外在原因。內在原因包括塑料本身的分子量，大小以及分布結構和內部缺陷等，外在原因包括工作人員操作、機械本身、測試過程、放置過程等。注塑制品的質量。包括內部質量和外部質量。一般來說，內部質量一般指性質的好壞水平，外部質量指的也是眼可以看到的，形態等。內部質量指的是和聚合物有關的結晶、變形、內應力分布等，這些聚合物大都可以直接影響其結構形態，還與一些力學相關的性質有關，比如：拉伸、彎曲、沖擊等。因此，產品的內部質量至關重要，可以直接影響產品的使用性能和使用壽命，想要提高產品的使用性能和使用范圍，就需要改變傳統的技術，將一些新材料和新技術應用到其中，在加工過程中需要注意一個問題是研究高分子的結構形態，這個可以直接影響產品的整個質量和整體要求。

2 實驗部分

2.1 實驗儀器

整個實驗過程需要的工具包括單螺桿式注塑機；萬能試驗機；懸臂梁沖擊試驗機；切口機；恒溫恒濕箱；電子數顯千分尺，除這些還有一些小的比較基礎的零件。這些機器都有特定的型號和出廠公司，工作人員在實驗時要按照具體的規定購買。

2.2 樣品

在實驗中需要對拉伸的強度進行測量，所以需要一個拉伸屈服強度測試樣條，該樣條的聚丙烯顆粒樣品是按照MA17225的制作方法制作而成，在制作時一定要嚴格把握好樣品的尺寸，否則尺寸出現的一些微小誤差很可能會直接影響實驗結果，導致最終實驗結果出現誤差，該樣條的長寬高分別為216、12.7、3.2，其中寬度的誤差可以上下挑動0.5，需要注意的是這些數據的單位都是毫米。還需要測量沖擊強度，此外需要的樣品是懸臂梁沖擊強度測試樣條，該樣條聚丙烯顆粒樣品的制作方法與拉伸屈服強度測試樣條的方法相同，但是不同的是在制作時需要將符合要求的部分長度截取，要求就是符合ASTMD638中I型拉伸樣條，截取完成后需要用切口機沖切口，樣品的長最大為63.5，最小為60.3；寬的尺寸為12.7，上下浮動的范圍是0.15；厚的尺寸為3.2，上下浮動的范圍是0.1；缺口處剩余厚度的尺寸為10.16，上下浮動的范圍也是0.05，這時的單位也是毫米。撓曲模量測試樣條，所有的使用要求都與懸臂梁沖擊強度測試樣條相同，但是不同的是該樣條不用切口機沖缺口。

這三個樣品的實驗方法都不同，其中拉伸屈服強度測試靠的是MA17086，懸臂梁沖擊強度測試方法為MA17027，撓曲模量測試的測試方法是MA17074。

3 實驗結果

3.1 注塑溫度對性能的影響

對照組設置的溫度是210攝氏度，在相對環境下，該溫度下拉伸屈服強度和撓曲模量都可以滿足達到優等品的技術要求，但是懸臂梁沖擊達不到要求，因此，工作人員進行相關的測定，發現溶體的溫度與設定溫度始終保持一個溫度差，相差20。然后將溫度設定為190攝氏度，該條件下各個性能均能滿足優等品的要求，這個實驗就說明了溫度可以影響實驗的結果數據。將溫度調為170攝氏度時，各個性能也可滿足優等品技術的要求。從實驗數據中我們可以得出，產品的拉伸屈服強度與注塑溫度兩者成反比形式，共測試了210攝氏度，190攝氏度，170攝氏度三種情況，在190攝氏度情況下的拉伸強度的變動系數最小。

3.2 模具溫度對聚丙烯力學性能的影響

模具溫度與拉伸強度成正比，當溫度降低，拉伸強度會降低0.1，并且測得的值卡邊。產生這種現象的原因是量卻的速度與熔體溫度和模具溫度有關。當模具溫度降低時，懸臂梁的沖擊強度會加大，波動的程度可以直接影響產品的技術水平，進而降低降級收益。模具溫度與沖擊強度兩者成反比，可以通過降低溫度來改善沖擊強度。而撓曲模量和拉伸性能與溫度之間的關系相同。

4 結論

①注塑溫度是制備樣品的關鍵因素之一，溫度可以直接對樣品的拉伸屈服度、懸臂梁沖擊度、撓曲模具產生影響，這些因素一旦產生變化，會直接影響產品的技術水平，進而影響收益；

②模具溫度也是重要的影響因素之一，樣品的拉伸屈服度和撓曲模具會伴隨著溫度的降低而降低，但是懸臂梁沖擊度卻呈現相反的情況。所以在具體的工作中，工作人員要注重模具的溫度，嚴格把握好溫度的上下浮動，至關重要。

5 總結

根據影響產品力學的相關因素，借助一些新的技術和新材料幫助我們更好的提高產品的使用性能和使用壽命，在保證產品質量的基礎上為企業帶來更多的經濟效益，是我們的最終目的。在實際的工作中，工作人員要嚴格把控好注塑溫度和模具溫度，這樣可以再用一定程度上提高優等產品的合格率。

參考文獻：

[1]楊垚丁.原位制備的β晶成核劑己二酸鋅在抗沖聚丙烯中的成核性能[D].上海：華東理工大學，2018.