聚碳酸酯的分層開(kāi)裂及變色的失效機(jī)理分析.pdf

1、聚碳酸酯(PC)是一種重要的高性能工程塑料，它自1938年第一次合成出迄今已有70年的歷史。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)聚碳酸酯的需求量越來(lái)越高，聚碳酸酯工業(yè)保持著穩(wěn)定快速的發(fā)展，性能不斷提高，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，其產(chǎn)量也隨之不斷增加。尤其在中國(guó)，許多大型跨國(guó)企業(yè)紛紛在華開(kāi)設(shè)分支機(jī)構(gòu)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)聚碳酸酯的企業(yè)也如雨后春筍涌現(xiàn)出來(lái)。在聚碳酸酯工業(yè)蓬勃發(fā)展的背后，問(wèn)題也隨之而來(lái)。塑料的失效是困擾其發(fā)展的一個(gè)大問(wèn)題，只有很好地解決了失效問(wèn)題，才能更好地

2、使用。因此，失效問(wèn)題的研究是聚碳酸酯工業(yè)發(fā)展的一個(gè)非常關(guān)鍵的課題。在本文中，我們主要分析研究了聚碳酸酯在生產(chǎn)使用過(guò)程中常見(jiàn)的兩個(gè)問(wèn)題：開(kāi)裂和變色。 通常情況下，開(kāi)裂在層狀材料及多相共混材料中較常見(jiàn)，也有很多文獻(xiàn)發(fā)表，但對(duì)于單相材料的分層開(kāi)裂研究還未見(jiàn)報(bào)道。為了揭示單相材料分層開(kāi)裂的根本原因，并找到解決提高的辦法，本文針對(duì)分層開(kāi)裂的單相結(jié)構(gòu)改性聚碳酸酯，運(yùn)用掃描電子顯微鏡、紅外光譜、熱機(jī)械分析、氣相色譜質(zhì)譜連用儀等儀器進(jìn)行了仔細(xì)的

3、分析，發(fā)現(xiàn)單項(xiàng)材料的開(kāi)裂與常見(jiàn)的開(kāi)裂不同，是一種分層開(kāi)裂現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析得出結(jié)論：?jiǎn)蜗嗑厶妓狨シ謱娱_(kāi)裂的主要原因是分子結(jié)構(gòu)的改變，使得分子鏈在高剪切應(yīng)力條件下易取向分層排列，由于層間作用力較弱，因此在外力和化學(xué)應(yīng)力的作用下易分層開(kāi)裂。此外，本文還討論了單相材料分層開(kāi)裂的預(yù)防措施：優(yōu)化加工條件，改進(jìn)模具設(shè)計(jì)等。這一發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了分層開(kāi)裂分析領(lǐng)域的空白，對(duì)實(shí)踐也具有很好的指導(dǎo)意義。 塑料在加工過(guò)程中的變色情況并不多見(jiàn)，由于顏料

4、在塑料材料中的使用量通常較少，因此對(duì)顏料及變色的分析比較困難。本文針對(duì)聚碳酸酯變色情況作了一系列的分析，以求找到失效的根本原因。對(duì)變色材料的研究主要集中在基體材料、顏料、污染及分解等幾個(gè)方面。本文運(yùn)用了多種分析方法，如液相色譜、紫外可見(jiàn)光譜、薄層層析色譜、差示掃描熱分析等，對(duì)失效樣品及對(duì)比樣品做了大量詳細(xì)的表征分析，并模擬加工條件重現(xiàn)了聚碳酸酯的熱歷史，最終找到了導(dǎo)致變色的根本原因：加工溫度過(guò)高使得及顏料出現(xiàn)分解以及顏色污染。最后提出了