制品尺寸對(duì)聚碳酸酯制品老化行為的影響.pdf

1、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(diǎn)，廣泛應(yīng)用于玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)、電子、電器工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、醫(yī)療及保健、休閑和防護(hù)器材等領(lǐng)域。但是由于PC材料的特殊分子結(jié)構(gòu)，使得PC在成型、儲(chǔ)存、使用過程中，在各種因素的綜合作用下，逐步發(fā)生光學(xué)性能降低、物理機(jī)械性能變化、甚至失去使用價(jià)值的“老化”過程，從而縮短了 PC制品的使用壽命，限制其應(yīng)用范圍。本文重點(diǎn)研究由于制品尺寸不同所引發(fā)的

2、PC制品結(jié)構(gòu)和性能差異對(duì)PC制品紫外老化行為和熱老化行為的影響。具體內(nèi)容如下：
　?。?）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(duì)PC試樣的力學(xué)性能和形貌進(jìn)行表征。發(fā)現(xiàn)不同成型方式對(duì) PC試樣的力學(xué)性能和形貌結(jié)構(gòu)影響較大：微注射成型 PC試樣拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)形變強(qiáng)化，斷裂強(qiáng)度遠(yuǎn)高于屈服強(qiáng)度，而注射成型試樣的則有很長(zhǎng)的屈服軟化階段；試樣的皮芯結(jié)構(gòu)存在差異，微注射試樣的皮層在整個(gè)試樣中所占比例較大，而注射試樣則較小，

3、同時(shí)在微注射成型試樣的剪切層和芯層之間有一個(gè)明顯的過渡層。兩者的拉伸斷裂形貌也顯著不同。
　?。?）對(duì)兩種尺寸的試樣進(jìn)行人工加速紫外老化實(shí)驗(yàn)，并對(duì)紫外老化后的試樣進(jìn)行拉伸測(cè)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(jīng)紫外光輻照240小時(shí)后，表現(xiàn)出了相似的變化規(guī)律：試樣顏色均由無(wú)色透明變?yōu)闇\黃色，并且隨著紫外老化時(shí)間的增加顏色逐漸加深；制品表面強(qiáng)度降低，試樣的塑性有了較大幅度的降低。但

4、是兩種制品的尺寸和結(jié)構(gòu)差異使得微注射試樣的塑性降低更大，形變強(qiáng)化效應(yīng)減弱。對(duì)比熱氧老化試驗(yàn)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(yīng)，生成了有色基團(tuán)。
　?。?）利用熱氧老化試驗(yàn)箱對(duì)PC制品進(jìn)行60℃、90℃、120℃三個(gè)溫度的熱氧老化試驗(yàn)，并對(duì)制品的力學(xué)性能和形貌進(jìn)行表征。發(fā)現(xiàn)熱氧老化的溫度對(duì)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(jīng)熱氧老化后，屈服強(qiáng)度提高、塑性降

5、低，老化溫度越高，試樣屈服強(qiáng)度升高越多，塑性降低幅度越大。隨著熱氧老化時(shí)間的增加，屈服強(qiáng)度都有一最大值，達(dá)到后即不在增加，在120℃下老化8天后，試樣的屈服強(qiáng)度有下降趨勢(shì)；屈服強(qiáng)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(jié)構(gòu)和尺寸的差別，導(dǎo)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(qiáng)，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(nèi)小分子聚集多個(gè)缺陷點(diǎn)，而微注射試樣上則沒有發(fā)現(xiàn)。