成型過(guò)程中,在玻璃化溫度與熔點(diǎn)之間的溫度區(qū)域內(nèi),將塑料制品沿著一個(gè)方向拉伸,在拉伸應(yīng)力的作用下,分子鏈從無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)中校應(yīng)力拉開(kāi)、拉宜和在分子彼此之間發(fā)生移動(dòng),分子鏈將在很大程度上沿著拉伸方向作整齊排列,即分子在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)了取向。由于取向以及因取向而使分子鏈間吸引力增加的結(jié)果,拉伸并經(jīng)迅速冷至室溫后的制品在拉伸方向上的拉伸強(qiáng)度、抗蠕變等性能就有很大的提高。
對(duì)薄膜來(lái)說(shuō),如果拉伸是在一個(gè)方向上進(jìn)行的,則這種方法稱(chēng)為單向拉伸(或稱(chēng)單軸拉伸);如果是在橫直兩向上拉伸的,則稱(chēng)為雙向拉伸(或稱(chēng)雙軸拉伸)。拉伸后的薄膜或其他制品,在重新加熱時(shí),將會(huì)沿著分子取向的方向(即原來(lái)的拉伸方向)發(fā)生較大的收縮。
如果將拉伸后的薄膜或其他制品在張緊的情況下進(jìn)行熱處理,即在高于拉伸溫度而低于熔點(diǎn)的溫度區(qū)域內(nèi)某一適宜的溫度下加熱若干時(shí)間(通常為幾秒鐘),而后急冷至室溫,則所得的薄膜或其他制品的收縮率就降低很多。
實(shí)質(zhì)上,聚合物在拉伸取向過(guò)程中的變形可分為三個(gè)部分:
①瞬時(shí)彈性變形,這是一種瞬息可逆的變形,是由分子鍵角的扭變和分子鏈的伸長(zhǎng)造成的。這一部分變形,在拉伸應(yīng)力解除時(shí),能全部回復(fù)。
②分子鏈平行排列的變形,這一部分的變形即所謂分子取向部分,它在制品的溫度降到玻璃化溫度以下后即行蹤結(jié)而不能回復(fù)。
③黏性變形,這部分的變形,與液體的變形一樣,是分子問(wèn)的彼此滑動(dòng),也是不能回復(fù)的。
因此,為提高塑料制品的取向程度,可以來(lái)取以下一些措施:
①在給定拉伸比(拉仲后的長(zhǎng)度與原來(lái)長(zhǎng)度的比)和拉仲速度的情況下,拉伸溫度越低(不得低于玻璃化溫度)越好。其目的是增加排直變形而減少菇性變形。
②在給定拉伸比和給定溫度下,拉伸速度越大則所得分子取向的程度越高。
③在給定拉伸速度和定溫下,拉伸比越大,取向程度越高。
④不管拉伸情況如何,驟冷的速率越大,能保持取向的程度越高。