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聚碳酸酯產品的應力開裂和解決方案
我們在研究一個材料時，應該注意一個問題就是：材料的結構決定材料的性能，材料的性能反映材料的結構。在成型聚碳酸酯時，分子鏈被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子鏈上具有苯環，所以解取向比較困難，而在成型后，被取向的鏈有恢復自然狀態的趨勢，但是由于整個分子鏈已經被凍結和大分子鏈之間的相互左右，從而造成制品存在殘留應力，而殘余應力的存在，就造成產品可能出現應力開裂，注意，這里說的是可能，為什么是可能呢？這是因為聚碳酸酯內部還存在很多力，而其中比較重要的是：抗開裂力，這個力的大小取決分子鏈的長短，鏈間的纏結數目，分子斂之間的作用力。當抗開裂能力和內應力平衡時，產品不會出現開裂現象，而當抗開裂能力小于內應力時，就會出現：為什么我的產品成型時還好好的，而存放一段時間后就開裂了？難道是上天的魔法？其實不是魔法，而是內應力和抗開裂力作用的結果，好了，我們將這個簡單話：分子鏈上苯環——成型取向——制品成型后出現內應力——當內應力和抗開裂能力平衡——好制品——當內應力大于抗開裂能力——產品開裂。 出現這樣的問題，大家都不愿意看見，我們不能一出問題就找供應商麻煩吧，而是找供應商共同解決問題，對，有這樣的態度就好了，現在我們共同來探討如何解決問題，我們先從工藝上去解決吧： 首先，我們看看注塑件模具溫度。從上面那些難懂的理論我們知道，內應力是因為成型時候分子鏈被凍結引起的，成型嗎，當然是用注塑件模具成型的，我想你大概已經想到了，對，注塑件模具的溫度對凍結和分子鏈的解取向有很大影響，很明顯的嗎，注塑件模具溫度越高，分子鏈肯定容易運動嗎，就如同水分子在100度時會“飛”的道理（燒開水的氣泡嗎，經常做家務哦），所以，提高注塑件模具溫度，不僅對沖模有利，并且課題調整制品冷卻速度，使其變得更均勻，從而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。說了半天，到底注塑件模具的溫度在多少合適呢？不要著急，注塑件模具溫度假如能控制，在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳溫度了。 有朋友按我說的去做了，高興的告訴我，你的確是專家，我的產品現在開裂的少多了，但是因為注塑件模具溫度高了，我的產品容易變形，成型周期長了，生產率低了。你知道，時間就是生命，時間就是金錢，你賠我錢，很顯然，這次咨詢活動不成功，我馬上回去看書，請教真正的專家，于是有了下面的建議。 其次，成型條件。在我們成型里面，專家都知道：成型溫度，成型壓力，成型速度，保壓時間，保壓壓力。我們應該綜合考慮這五個因素，來決定成型條件，我們知道，聚碳酸酯的加工溫度是比較高的，成型壓力是比較大的，成型速度是比較快的，該怎么辦呢？想想上面的理論，對，我們把成型溫度稍微提高一些，將成型壓力減小一些，成型速度也減小一些，保壓時間少一些，保壓壓力小一些，不要小看這些“一些”，假如能做到這幾步，你的產品廢品率就少很多了。 有朋友又說了，你這么多一些，頭疼啊，還有什么辦法，快全部告訴我，這個，這個，我只好說些莫名其妙的東西了，都是給你們逼迫的啊。 再次，退火處理。所謂退火處理是指將制品放到熱介質中靜置一定時間，退火溫度一般比聚碳酸酯的熱變形溫度低10—20度，處理效果最好，假如溫度太高，制品就容易出現翹曲，變形。如果溫度太低，處理效果又達不到啊，退火時間嗎，一般是1—10小時了，時間長短，取決于制品的厚薄，退火后，慢冷到室溫，要是太快，麻煩的內應力又產生了，所以內應力簡直是無處不在啊。 朋友們有說了，這退火更麻煩，有沒有更簡單的辦法？我一聽就頭大，更好的辦法？更好的辦法就是換料，你知道，我最不愿意換料的了，但是，有什么辦法呢？ 首先，換分子量高的聚碳酸酯。高分子量的聚碳酸酯分子鏈長度更長，鏈間纏結數目更多，分子間的作用力更大，所以，抗開裂能力更強，所以，就能對抗殘余內應力了嗎，你看，地球人都知道了，用趙忠祥的話說：分子量還是“高”好。 其次，換成合金。最常見的是PC/PE合金，PC/ABS合金，還有一些，但是這個，這個，還是自己去琢磨吧。 這下，各位兄弟朋友們，你該滿意了吧？假如還不滿意，我也沒有辦法了啊，欲哭無淚ING，趕快去做實驗，以求能幫你找到更好辦法，但是，目前這些辦法都是可行的。
