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结晶性二手注塑机塑料比容的计算

文章出处:人气:: 发表时间:2019-07-17 11:39:19
结晶性二手注塑机塑料比容的计算 
        
结晶性立式注塑机塑料内部含有不同大小的晶粒,因此从开始熔融到完全熔融有一个相当宽的温度范围,一般将最后完全熔融时的温度作为熔点Tm。
        
Tm也可视为在冷却过程中开始发生结晶时的温度。对于结晶性立式注塑机塑料,受冷却速率影响的是几还是Tm,目前没有明确的论断。本文认为,Tm不会受冷却速率的影响,冷却速率所能影响的是爪,理由如下:在低于几和高于Tm的温度不发生结晶,结晶过程发生在凡与Tm之间。如果环境的温度低于几,则分子链段的微布朗运动被冻结,无法通过必要的运动而凝聚成晶核;反之,在温度高于Tm时,虽然分子具有充分的能量,能够使链段运动到晶格上去,可是由于体系的温度较高,即使有可能成核但也不够稳定,很容易遭到分子热运动的破坏。
        
只有在几与Tm之间的温度范围内,既能保证生成稳定的晶核而不被破坏,又能保证分子链有足够的运动能力以向晶核表面运动、使晶核成长为晶粒,这才能发生结晶。所以本文将几视作在冷却过程中停止发生结晶时的温度(或在加热过程中开始熔融时的温度)。二手注塑机高分子在什么温度下开始结晶,取决于分子热运动何时减缓以使所形成的晶核稳定,与冷却速率无关,因为在温度刚低于Tm时,松弛时间依然极短;而高分子在什么温度下停止结晶,冷却速率是主要因素,因为停止结晶意味着链段运动被冻结,也就是外界刺激作用时间小于此时的松弛时间。为了便于计算,规定当vt(P,T)等于vt(P,兀1)的1/6时,将温度T的值取作几。如果按式(4.31)的第三个表达式计算v,(p,Tm),会使比容一温度曲线在兀1处有个突起,为保持结晶性立式注塑机塑料比容一温度曲线的连续性,v.(P,Tm)按式(4.31)的第二个表达式进行计算。
        
由式(4.31)的第三个表达式,可以得到计算几的式(4.33)。
        
计算方法与非结晶性立式注塑机塑料相同,见式(434)。计算爪‘需要高聚物的活化能数据。文献[69】提供了PP(HoechstPPN1060)在冷却速率分别为54“C/s和0.04“C/s时的Tait状态方程的材料常数,通过将不同压力下这两种冷却速率分别对应的玻璃化温度代入式衅.34),发现PP的活化能△E随压力的变化非常小,于是把结晶性立式注塑机塑料的活化能作为常量来处理,对于PP(HoeehstPPN1060),E二5.05X106)/mol。求出叮后,将曲线vr(P,T)一T的结晶部分延伸(当q‘q,时,见式(4.35)的第一个表达式与第二个表达式)或截断(当q>qr时,见式(4.35)的第三个表达式)到叮处,就得到曲线,(P,T,q)一T的结晶部分。对于结晶性立式注塑机塑料,无法完全象非结晶性立式注塑机塑料那样通过比容一温度曲线不发生偏折来得到在玻璃化温度以下与压力、温度相对应的平衡状态下的比容值,因为结晶部分的曲线斜率太大。
        
为此,将T<几时曲线v,(P,T)一T的斜率根据q与qr的差异进行修正后,作为T<叮时曲线,(p,T,q)一T的斜率。系列l与系列2是根据文献[69]所提供的pp(HoeehstPPN1060)在冷却速率分别为54“C/s和0.04“C/s时的Tait状态方程的材料常数而绘出的;系列3则是以54Oc/s为q而计算出的q二0.04”c/s时的比容一温度曲线,系列4是以0.04“C/s为q根据式计算出的q二54”C/s时的比容一温度曲线。系列3能够很好地近似系列2,系列4能够很好地近似系列1,表明本文所给结晶性立式注塑机塑料比容计算方法的合理性。不过,这样冷却速率保持恒定的情况,只是本文所给的结晶性立式注塑机塑料比容计算方法的一个应用特例,更广泛的应用情况则是冷却速率不断发生变化的实际生产过程。计算结晶性二手注塑机塑料的比容还有另一种方法:根据等温结晶动力学方程1711,’8}或非等温结晶动力学方程来求立式注塑机塑料的结晶程度(即结晶度),再以结晶度对立式注塑机塑料在平衡状态下的几环T数据加以修正。http://www.dgtotal.net/