聚丙烯(PP)冷压变形行为研究

采用镦粗变形对结晶型PP进行3种变形速度和4种变形程度的冷压变形实验,实验结果表明,镦粗变形的几何变形模式及其极限伸长率的几何性质与单向拉伸完全不同,但PP的屈服应力随变形速度增大而提高的现象与许多材料单向拉伸屈服应力相似。与此同时,冷压镦粗PP的延性大变形属于"类塑性"性质,其性质和数值与聚合物及其结构和变形回弹相关。虽然PP冷压镦粗后的回弹率很大,但回弹随变形速度提高而减小,因此为了研发聚合物锻造技术,需要提高变形速度或采用加热措施,或改用闭式锻造变形模式。

聚丙烯(PP)热压变形行为研究

从技术上分析了结晶型PP在Tg^Tm(Tf)温度区间变形的相(结构)-(凝聚)态意义,使用黄金分割法在其Tg^Tm(Tf)温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PP进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高PP热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压PP的变形回弹并改善其定形性,并有可能使PP高速热锻技术实现实用目标。

PA6冷压变形行为研究

采用镦粗变形对结晶型聚合物尼龙(PA)6进行3种变形速度和4种变形程度的冷压镦粗变形实验,实验结果表明,镦粗变形的几何变形模式及其极限伸长率的几何性质与单向拉伸完全不同,但PA6的屈服应力随变形速度增大而提高的现象与许多材料单向拉伸屈服现象相似。与此同时,冷压镦粗PA6的延性大变形属于"类塑性",其性质和数值与聚合物及其"相-态"结构和变形回弹相关。虽然PA6冷压镦粗后的回弹率很大,但回弹随变形速度提高而减小,因此为了研发聚合物锻造技术,需要提高变形速度或采用加热措施及改用闭式锻造变形模式。

尼龙6热压变形行为研究

根据传统制造技术观念,分析结晶型PA6在Tg～Tm(Tf)温度区间变形"相(结构)-(凝聚)态"的意义,使用黄金分割法在其Tg～Tm(Tf)温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度。沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PA6进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。结果表明,提高PA6热压变形温度和变形速度可以缩减其变形后的回弹效果,且提高变形速度比提高变形温度的作用显著,从而改善热压PA6变形后的定形性,并有可能使PA6高速热锻技术实现实用目标。

PMMA的冷压变形行为

以研发聚合物锻造技术为目标,以镦粗变形模式对无规立构PMMA进行3种变形速度和4种变形程度的冷压变形试验。试验结果表明,镦粗变形模式可以改变无规立构PMMA在拉伸试验(单向拉应力)下的脆性性质,使其获得一定程度的"类塑性"或固态成形性,并显示出变形后的回弹随变形速度提高而减小的变化趋势,但过大的回弹使其很难具有应用价值。因此,通过分析推断,为了把固态成形方法拓展到聚合物锻造技术领域,需要改变聚合物冷压变形模式,如采用"热压+冷处理",或采用高速锻造成形技术等。

PMMA高弹态热压变形行为

从技术上分析PMMA在Tg^Tf高弹态温度区间变形的相-态意义,使用黄金分割法在Tg^Tf温度区间划分低温高弹变形和高温高弹变形温度区域,同时设计高弹态热压实验温度,沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样进行4种变形速度和3种变形程度的高弹态热压变形实验。实验结果表明,PMMA在低温高弹变形温度下呈"软而韧"性质,在高温高弹态变形温度下趋于粘流变形,极限变形程度较冷压变形提高,卸载后的最大回弹率5.9%,平均回弹率2.3%,由此认为,PMMA高弹态热锻技术具有可控的定形性并具有生产应用价值。