浅析注塑工艺对二醋酸纤维素力学性能的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.10.015

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (10): 81-86.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.10.015

浅析注塑工艺对二醋酸纤维素力学性能的影响

成名, 王永康, 何杰, 王如意, 向光会()

四川普什醋酸纤维素有限责任公司四川宜宾 644300

收稿日期:2023-11-02 出版日期:2024-10-26 发布日期:2024-10-21
通讯作者: 向光会（1986—），高级工程师，主要从事醋酸纤维素等高分子聚合物的研究和开发工作， dirray@126.com
E-mail:dirray@126.com
基金资助:
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Influence of injection molding process on mechanical properties of cellulose diacetate

CHENG Ming, WANG Yongkang, HE Jie, WANG Ruyi, XIANG Guanghui()

Sichuan Push Acetati Co，Ltd，Yinbin 644300，China

Received:2023-11-02 Online:2024-10-26 Published:2024-10-21
Contact: XIANG Guanghui E-mail:dirray@126.com

摘要/Abstract

摘要：

使用不同的工艺条件对二醋酸纤维素塑料（DACP）进行注射成型，将注塑温度、注射速度、压力等条件逐个改变，研究不同条件下DACP注塑制品力学性能的变化。结果表明，随着注塑条件的改变，材料的性能会出现一些规律性的变化，其中注塑温度对DACP韧性和断裂伸长率的影响较大，随着温度的提高韧性增强，断裂伸长率大幅增加，但在230 ℃以上材料出现黄变。过高或过低的注塑速度都会造成DACP的冲击性能下降，中速（55 %）的注射速度冲击强度最高。压力的变化对性能的影响不大，但过高的压力可能导致飞边的等缺陷的产生。工艺选择注塑温度为225 ℃，注射速度为55 %、压力为9 MPa时整体性能较好。因此选择合适的注塑工艺，对DACP制品的性能有所改善。

关键词: 二醋酸纤维素, 注射成型, 力学性能, 成型工艺, 眼镜架, 应力

Abstract:

Cellulose diacetate plastic （DACP） was injection molded under different process conditions with a change in the injection temperature， injection speed， pressure， and other conditions one by one. The mechanical properties of the injection⁃molded products were investigated. The results indicated that with a change in the injection conditions， the molded products presented a regular change in their performance. The injection temperature exhibited a greater influence on the toughness and elongation at break of the molded products. Their toughness was further enhanced with an increase in the injection temperature， followed by a significant improvement in the elongation at break. However， the molded products started yellowing at a temperature of above 230 ℃. An over high or over low injection speed might lead to deterioration in the impact resistance of the molded products. The products molded at a medium speed of 55 % exhibited the highest impact strength. The change of injection pressure generated little effect on the performance of the molded products； however， an excessive pressure led to some defects such as flashing. The molded products exhibited the optimal overall performance at an injection temperature of 225 ℃， an injection speed of 55 %， and an injection pressure of 9 MPa In this sense， selecting an appropriate injection molding process condition can improve the performance of the injection⁃molded DACP products.

Key words: cellulose acetate, injection molding, mechanical property, molding process, spectacles frame, stress

中图分类号:

TQ320.66

成名, 王永康, 何杰, 王如意, 向光会. 浅析注塑工艺对二醋酸纤维素力学性能的影响[J]. 中国塑料, 2024, 38(10): 81-86.

CHENG Ming, WANG Yongkang, HE Jie, WANG Ruyi, XIANG Guanghui. Influence of injection molding process on mechanical properties of cellulose diacetate[J]. China Plastics, 2024, 38(10): 81-86.

图/表 16

图1 A1型和B1型样条示意图

Fig.1 Diagram of type A1 and type B1 splines

试样部位名称和符号	A1型（注塑）	B1型（注塑）
总长度（l₃）/mm	170	—
宽度平行部分之间的距离（l₂）/mm	109.3±3.2	—
窄部平行部分长度（l₁）/mm	80±2	80±2
肩部半径（r）/mm	24±1	—
端部宽度（b₂ ）/mm	20±0.2	—
窄部平行部分宽度（b₁ ）/mm	10.0±0.2	10.0±0.2
厚度（h）/mm	4.0±0.2	4.0±0.2

表1 A1型和B1型样条尺寸

Tab.1 Dimensions of the A1 and B1 splines

图2 A形缺口形状

Fig 2 A⁃notch shape

图3 不同注塑温度时DACP的拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率变化

Fig.3 Changes of DACP tensile strength， yield strength and elongation at break at different injection molding temperature

图4 不同注塑温度时DACP的弯曲弹性模量和常温悬臂梁冲击强度变化

Fig.4 Changes of flexure elastic modulus of DACP and impact strength of normal temperature cantilever beam at different injection temperature

图5 DACP在不同注塑温度时的拉伸应力⁃应变曲线

Fig.5 Tensile stress⁃strain curves of DACP at different injection molding temperature

图6 DACP在205 ℃和245 ℃注塑拉伸样条的断裂形貌

Fig.6 DACP tensile spline fracture morphology during injection molding at 205 ℃ and 245 ℃，respectively

图7 DACP在205 ℃和245 ℃注塑拉伸样条断面SEM照片

Fig.7 Electron microscope scanning of DACP injection molded stretch spline section at 205 ℃ and 245 ℃，respectively

图8 DACP在205 ℃和245 ℃注塑温度下通透性比对

Fig.8 Permeability comparison of DACP at injection molding temperature of 205 ℃ and 245 ℃，respectively

图9 DACP在不同注塑温度的表面应力

Fig.9 Surface stress of DACP at different injection molding temperature

图10 DACP在不同注塑温度的内应力

Fig.10 Internal stress of DACP at different injection molding temperature

图11 不同注塑速度时DACP的拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率变化

Fig.11 Changes of DACP tensile strength， yield strength and elongation at break at different injection molding speed

图12 不同注塑速度时DACP的弯曲弹性模量和常温悬臂梁冲击强度变化

Fig.12 Changes of flexural elastic modulus of DACP and impact strength of normal temperature cantilever beam at different injection speed

图13 不同注射速度下熔料进入模腔的状态

Fig.13 State of molten material entering the mold cavity at different injection speed

图14 不同注塑压力DACP的弯曲弹性模量和常温悬臂梁冲击强度变化

Fig.14 Changes of DACP bending elastic modulus and impact strength of cantilever beam at room temperature under different injection pressure

图15 不同注塑压力DACP的拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率变化

Fig.15 Changes of DACP tensile strength， yield strength and elongation at break under different injection pressure

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