成型加工工藝對共聚樹脂光學性能的影響
成型加工工藝會從多個方面影響共聚樹脂的光學性能,以下是詳細介紹:
一、注射成型工藝
1. 溫度控制
料筒溫度過高,可能會導致共聚樹脂降解,使其分子鏈斷裂,分子量分布變寬,這會影響樹脂的折射率均勻性,進而降低透明度,使制品出現(xiàn)光學畸變。
料筒溫度過低,樹脂塑化不均勻,會在制品中形成微小的未熔融顆?;騼?nèi)應力,這些缺陷會引起光的散射,降低制品的透光率和霧度值,影響其光學性能。
2. 注射壓力和速度
注射壓力過大或速度過快,會使樹脂在模具中流動速度不均勻,導致制品內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應力,內(nèi)應力會使樹脂分子鏈發(fā)生取向,改變其光學各向同性,從而引起雙折射現(xiàn)象,影響制品的光學清晰度。
注射壓力和速度過小,則可能導致制品充模不足,出現(xiàn)缺料、氣泡等缺陷,這些缺陷會增加光的散射,降低制品的透光率和外觀質(zhì)量。
二、擠出成型工藝
1. 螺桿轉(zhuǎn)速
螺桿轉(zhuǎn)速過高,會使共聚樹脂在擠出機內(nèi)受到強烈的剪切作用,導致分子鏈斷裂和取向,影響樹脂的光學性能。同時,高轉(zhuǎn)速還會產(chǎn)生大量的熱量,使樹脂溫度升高,可能引起降解。
螺桿轉(zhuǎn)速過低,樹脂在擠出機內(nèi)停留時間過長,容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,同樣會影響樹脂的性能,且轉(zhuǎn)速過低會導致擠出效率低下,制品的產(chǎn)量和質(zhì)量都難以保證。
2. 牽引速度
牽引速度與擠出速度不匹配時,會使擠出制品產(chǎn)生拉伸或壓縮變形,導致分子鏈取向和結晶度發(fā)生變化。拉伸會使制品在拉伸方向上的折射率增加,而壓縮則會使折射率降低,從而影響制品的光學均勻性。
合理控制牽引速度,可以使制品的分子鏈排列更加規(guī)整,提高其光學性能,例如,對于一些需要高透明度的共聚樹脂制品,適當提高牽引速度可以使分子鏈沿擠出方向取向,減少光的散射,提高透光率。
三、吹塑成型工藝
1. 型坯溫度
型坯溫度過高,在吹塑過程中容易出現(xiàn)下垂、變形等問題,導致制品壁厚不均勻,影響光學性能,而且,高溫還可能使樹脂過度軟化,分子鏈間的相互作用減弱,制品的力學性能和光學穩(wěn)定性下降。
型坯溫度過低,樹脂的流動性差,吹塑時難以均勻地貼合模具表面,會使制品出現(xiàn)表面不光滑、有斑紋等缺陷,增加光的散射,降低透明度。
2. 吹塑壓力和時間
吹塑壓力過大或吹塑時間過長,會使制品的壁厚變薄,分子鏈過度拉伸取向,導致光學性能下降。同時,過高的壓力還可能使制品產(chǎn)生內(nèi)應力,影響其光學穩(wěn)定性。
吹塑壓力過小或吹塑時間過短,制品無法充分膨脹,壁厚不均勻,內(nèi)部可能存在未完全吹脹的區(qū)域,這些都會影響制品的光學性能。
四、熱成型工藝
1. 加熱溫度和時間
加熱溫度過高或時間過長,會使共聚樹脂過度軟化,分子鏈運動加劇,可能導致制品出現(xiàn)變形、變薄等問題,影響其光學性能。此外,長時間高溫加熱還可能引起樹脂的氧化和降解,降低制品的質(zhì)量。
加熱溫度過低或時間過短,樹脂無法達到足夠的軟化程度,在成型過程中容易出現(xiàn)裂紋、褶皺等缺陷,這些缺陷會增加光的散射,降低制品的透光率和外觀質(zhì)量。
2. 成型壓力和速度
成型壓力過大或速度過快,會使樹脂在模具中流動不均勻,產(chǎn)生內(nèi)應力和分子鏈取向,影響光學性能,過高的壓力和速度還可能導致制品與模具之間的摩擦增大,損傷制品表面,降低其光學質(zhì)量。
成型壓力過小或速度過慢,制品與模具的貼合不緊密,會出現(xiàn)氣泡、凹陷等缺陷,影響制品的外觀和光學性能。
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