取向的优缺点:这种取向的方向性在不同的成型工艺或制品上是有好处和坏处的。
塑料加工在高弹态时易控制分子取向性,在粘流态时不易控制分子取向性。挤出成型是塑料在高弹态下加工,可控制拉伸倍数、牵引力和速度,如塑料丝、膜、管、片和板等制品,其在拉伸方向上的强度得到了提高。注射成型是塑料在粘流态下加工,分子取向无序,受力的大小不同,冻结速度不一样,造成制品各处的内应力大小不同,易发生变形翘曲甚至开裂,所以注射成型加工不希望有较大的冻结分子取向性。
取向内应力:塑胶材料分子链在注塑成型过程中由于受到高压和高剪切力作用导致分子链发生剧烈变化,在分子未完全回复乱序及松弛的自然状态前即遭冻结,从而导致残留取向应力。
PC的分子式
尤以一些分子链中含有苯环的聚合物最为明显,如PC、PPO、PPS等,此类聚合物分子链刚性比较大,熔体粘度高,聚合物分子链活动性差,因而对于发生的可逆高弹性变恢复性差,也就是解取向困难,(普通塑胶材料在注塑成型后,很快就自发实现解取向,取向应力小),但是PC类材料在成型后解取向困难,此时取向应力会一直存在,当抗开裂力和内应力平衡时,产品不会出现开裂现象,但随着环境因素(温度、外力)的变化,当抗开裂力变小或者内应力 外应力的合力大于抗开裂力时,就会打破平衡状态,就会出现开裂现象,这也是为什么PC类制品成型时还好好的,而存放一段时间后就开裂的原因之一。
这里就可以解释为什么PC料光孔螺丝柱打自攻螺丝后开裂的问题。
基于上面讲过的导致开裂主要原因是因为抗开裂力和内应力平衡性被打破,由于内应力在成型后不会无缘无故增大,所以无非就是抗开裂能力降低,或者是引入了外应力(自攻螺丝挤压应力),这种开裂现象也称环境应力开裂。
环境应力开裂是塑料制品在使用中因特殊介质(腐蚀性介质、溶剂和某种气体)和应力的共同作用产生许多小裂纹,甚至发生断裂的现象。以上定义可见产生环境应力开裂具有两个非常重要的条件,一个是特殊介质,另一个是应力。
引起塑料制件发生环境应力开裂的特殊介质包括有机溶剂、水、某些表面活性剂和臭氧等。介质不会直接引起化学作用或分子降解,实际上,是介质渗透到分子结构并损害了聚合物链的内分子力,从而加快分子断裂,最终导致抗开裂能力降低。因此,应避免螺丝上涂敷有防锈油、螺纹紧固剂等有机溶剂,同时也要避免制品接触其他引起制品裂纹的介质。
引起塑料制件发生环境应力开裂的应力分为两种,机械应力和内应力。机械应力是指在使用过程中,产品一直处于机械应力的作用下,比如螺丝对螺孔部位的挤压应力。因此,为了减小机械应力,应合理设计螺丝孔处的配合结构。