------成因與測試

成因

幾乎所有塑料制品都會不同程度地存在內(nèi)應(yīng)力，尤其是塑料注射制品的內(nèi)應(yīng)力更為明顯。內(nèi)應(yīng)力的存在不僅使塑料制品在儲存和使用過程中出現(xiàn)應(yīng)力開裂和翹曲變形，也影響塑料制品的力學(xué)性能、光學(xué)性能、電學(xué)性能及外觀質(zhì)量等。

應(yīng)力開裂的必要條件是試樣或零件內(nèi)存在應(yīng)力，并存在某種應(yīng)力集中因素如缺口、表面劃傷等。那么塑件應(yīng)力從何而來呢？依引起內(nèi)應(yīng)力的原因不同，可將內(nèi)應(yīng)力分成如下幾類：

(1) 取向內(nèi)應(yīng)力

取向內(nèi)應(yīng)力是塑料熔體在流動充模和保壓補(bǔ)料過程中，大分子鏈沿流動方向排列定向構(gòu)象被凍結(jié)而產(chǎn)生的一種內(nèi)應(yīng)力。取向的大分子鏈凍結(jié)在塑料制品內(nèi)也就意味著其中存在未松弛的可逆高彈形變，所以說取向應(yīng)力就是大分子鏈從取向構(gòu)象力圖過渡到無取向構(gòu)象的內(nèi)力。塑料制品的取向內(nèi)應(yīng)力分布為從制品的表層到內(nèi)層越來越小，并呈拋物線變化。

(2) 冷卻內(nèi)應(yīng)力

冷卻內(nèi)應(yīng)力是塑料制品在熔融加工過程中因冷卻定型時收縮不均勻而產(chǎn)的一種內(nèi)應(yīng)力。尤其對厚壁塑料制品，塑料制品的外層首先冷卻凝固收縮，其內(nèi)層可能還是熱熔體，這徉芯層就會限制表層的收縮，導(dǎo)致芯層處于壓應(yīng)力狀態(tài)，而表層處于拉應(yīng)力狀態(tài)。塑料制品冷卻內(nèi)應(yīng)力的分布為從制品的表層到內(nèi)層越來越大，并也呈拋物線變化。另外，帶金屬嵌件的塑料制品，由于金屬與塑料的熱脹系數(shù)相差較大，容易形成收縮不一均勻的內(nèi)應(yīng)力。

(3) 環(huán)境應(yīng)力

環(huán)境應(yīng)力開裂是聚烯烴類塑料的特有現(xiàn)象，它是指當(dāng)制品存在應(yīng)力時，與某些活性介質(zhì)接觸，會出現(xiàn)脆性裂紋，終可能導(dǎo)致制品破壞。這些活性物質(zhì)可以是洗滌劑、皂類、水、油、酸、堿、鹽及對材料并無溶脹作用的有機(jī)溶劑。原料混有其它雜質(zhì)或摻雜不適當(dāng)?shù)幕蜻^量的溶劑或其它添加劑時，在某些應(yīng)力集的位置就會導(dǎo)致裂紋。有些塑料如ABS等，在受潮狀況下加熱會與水汽發(fā)生催化裂化反應(yīng)，使制件發(fā)生大的應(yīng)變從而開裂。

(4) 其它

對于結(jié)晶塑料制品而言，其制品部各部位的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度不同也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。另外還有構(gòu)型內(nèi)應(yīng)，力及脫模內(nèi)應(yīng)力等，只是其內(nèi)應(yīng)力所占比重都很小。

通常來說，常見聚合物的內(nèi)應(yīng)力大小順序: PPO