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    工程塑料零部件的透明性從哪方面考慮

    2022-12-22 14:52:18

    工程塑料零部件的透明性從兩方面考慮:


    一方面是本體性質


    本體性質方面,如前所述,對于高分子材料而言,其結晶性雖然與其光學透明性之間不存在絕對的對應關系,但一般而言,透明高分子材料在分子聚集態特征方面多是無定形的。


    高分子材料的結晶特性本質上是非均質的,其結構內部的結晶區域本身由相對完善的晶胞單元組成,但同時也存在著由于支化、無規立構以及其它缺陷而引起的無定形區域。


    這種晶態的各向異性組成結構特征就造成了在結晶性高分子材料內部通常存在著三種情況的折射率波動,即高分子本體/空氣界面、結晶/非晶界面,以及結晶/結晶界面。


    上述折射率波動往往會在結晶高分子材料表面造成顯著的光散射現象,進而影響結晶型高分子材料的透明性。


    此外,對于存在芳香族共軛單元的高分子材料而言,其內部結構中如果存在較為強烈的分子內或分子間電荷轉移(CT)相互作用,則易在電子給體與電子受體之間形成“電荷轉移絡合物(CTC)”。


    該作用過程中會由于電荷的躍遷與轉移而對可見光產生顯著的吸收,因此使得高分子材料的顏色與透光率發生劣化。


    另一方面為成型加工


    成型加工方面,如前所述,對于具有低結晶度或者結晶速率較慢的工程塑料而言,快速冷卻(類似于金屬材料加工過程中的“淬火”)可以在材料內部產生更多的、更細的缺陷,較多的結晶聚集體,這有利于保持材料良好的透明性。


    但該成型工藝條件受限于材料的結晶特性和Tg的高低。例如,對于具有快速結晶速率和低Tg的高結晶型高分子材料,冷卻速率受限于熱傳遞速率以及結晶熱的釋放等因素,因此對最終材料的結晶特性影響較小。另外,快速冷卻還可能會在工程塑料制品中產生不良應力。


    除此之外,模壓、擠出、注塑過程中在工程塑料表面或內部造成的孔洞等缺陷也會影響材料的光學透明性。高分子材料內部的孔洞缺陷可能成為光散射中心。


    雖然這些孔洞缺陷的尺寸較小,在通常狀態下對高分子材料的透明性的影響較小,但在結晶型高分子材料受到外力拉伸取向情況下,這些孔洞往往是引起材料“變白”以及透明性急劇降低的關鍵因素。


    綜上所述,影響工程塑料透明性的因素來自本體材料和加工參數的雙重影響,要設計開發高性能透明工程塑料就要發揮有利因素,同時盡可能降低不利因素的影響。


    工程塑料零部件

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