發(fā)布時間：2019-09-10 21:01

【摘要】：聚碳酸酯(PC)是綜合性能優(yōu)異的工程塑料,具有透明、尺寸穩(wěn)定、耐沖擊、耐蠕變、且使用溫度范圍寬等優(yōu)點,廣泛應用于玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)、電子、電器工業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)療及保健、休閑和防護器材等領域。但是由于PC材料的特殊分子結構,使得PC在成型、儲存、使用過程中,在各種因素的綜合作用下,逐步發(fā)生光學性能降低、物理機械性能變化、甚至失去使用價值的“老化”過程,從而縮短了PC制品的使用壽命,限制其應用范圍。本文重點研究由于制品尺寸不同所引發(fā)的PC制品結構和性能差異對PC制品紫外老化行為和熱老化行為的影響。具體內容如下:(1)分別采用注射成型方式和微注射成型方式成型PC試樣,并對PC試樣的力學性能和形貌進行表征。發(fā)現(xiàn)不同成型方式對PC試樣的力學性能和形貌結構影響較大:微注射成型PC試樣拉伸應力應變曲線出現(xiàn)形變強化,斷裂強度遠高于屈服強度,而注射成型試樣的則有很長的屈服軟化階段;試樣的皮芯結構存在差異,微注射試樣的皮層在整個試樣中所占比例較大,而注射試樣則較小,同時在微注射成型試樣的剪切層和芯層之間有一個明顯的過渡層。兩者的拉伸斷裂形貌也顯著不同。(2)對兩種尺寸的試樣進行人工加速紫外老化實驗,并對紫外老化后的試樣進行拉伸測試、DSC、納米壓痕、紫外-可見光光譜、傅里葉紅外光譜、偏光觀察等分析。發(fā)現(xiàn)兩種尺寸的試樣經紫外光輻照240小時后,表現(xiàn)出了相似的變化規(guī)律:試樣顏色均由無色透明變?yōu)闇\黃色,并且隨著紫外老化時間的增加顏色逐漸加深;制品表面強度降低,試樣的塑性有了較大幅度的降低。但是兩種制品的尺寸和結構差異使得微注射試樣的塑性降低更大,形變強化效應減弱。對比熱氧老化試驗發(fā)現(xiàn)試樣的變色是由紫外光輻照所引起,制品表面發(fā)生了光-弗里斯重排和光氧化反應,生成了有色基團。(3)利用熱氧老化試驗箱對PC制品進行60℃、90℃、120℃三個溫度的熱氧老化試驗,并對制品的力學性能和形貌進行表征。發(fā)現(xiàn)熱氧老化的溫度對制品的老化程度和老化速度影響很大,老化速度隨老化溫度的升高而加快。試樣經熱氧老化后,屈服強度提高、塑性降低,老化溫度越高,試樣屈服強度升高越多,塑性降低幅度越大。隨著熱氧老化時間的增加,屈服強度都有一最大值,達到后即不在增加,在120℃下老化8天后,試樣的屈服強度有下降趨勢;屈服強度提高量隨老化溫度的增加而增加。微注射成型試樣與注射成型試樣由于結構和尺寸的差別,導致其制品抗熱氧老化能力的不同,并且微注射成型試樣抗熱氧老化能力更強,120℃老化12天后仍有很好的塑性,老化后的注射成型試樣芯層內小分子聚集多個缺陷點,而微注射試樣上則沒有發(fā)現(xiàn)。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ323.41

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本文編號：2534222