1.3.3注塑制件取向与热收缩由于取向态是一种热力学非平衡态,在热的作用下,分子运动能力增大,分子构象趋向于平衡态发展。非晶态长链高分子的稳定构象为卷曲的无定形线团结构,因此,在热的作用下,当温度达到一定温度时,聚合物分子链得以运动,取向分子链或分子链段构象旋转收缩,使制件在宏观上表现为尺寸收缩;或在长时间使用过程中,制件内应力松弛较大时,取向分子链的解取向能力增大而使制件尺寸收缩,则称该制件产生了热收缩。热收缩从形状因素上制约了产品的使用寿命。目前对于取向的纤维的热收缩研究较为成熟,如PET纤维、PPTA纤维、PA6、聚丙烯腈纤维等。纤维取向度高,在热的作用下易于收缩。郭静等[18]对聚酯、聚酰胺等几种帘子线的热收缩性能进行了研究,帘子线在拉伸作用下定型,拉伸作用产生的高弹形变被冻结未能完全回复,常温下,冻结的大分子构象不变或变化不明显,收缩不明显。再次受热时,在热的作用下,大分子构象熵增加,由伸展构象转为蜷缩构象,内应力消除,高弹形变恢复,而产生热收缩。热收缩大小与受热温度及受热时间有关,帘子线的热收缩为力学松弛过程[18],高弹形变恢复过程中,形变与受热温度及受热时间的定量关系可以用蠕变方程来表示: (1.2) 帘子线的热收缩还与树脂的聚合物分子链结构有关,聚酯帘子线由于刚性苯环结构存在,分子运动能力相对较弱,热收缩较聚酰胺小。由于注塑制件较纤维中的分子链取向不显著,在温度场中,注塑制件的热收缩不明显,因此对注塑制件中取向的热收缩性质的研究通常将注塑制件适当拉伸后,形成GOLR态[19],可观察到较明显的热收缩现象。GOLR态是非晶态聚合物注塑制件从高弹态以较低的速率单轴拉伸几倍后,快速淬火到玻璃化温度以下,得到沿拉伸方向取向的分子链,由于链段的弛豫速度较快,而整个分子链的弛豫速度要比局部链段的弛豫速度慢得多,因此形成分子链高度取向而局部链段则几乎完全无规取向的状态。
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