Plastmassalardagi ichki stress makromolekulyar zanjirlarning yo'nalishi va sovutish qisqarishi kabi omillar tufayli eritilgan plastmassani qayta ishlash jarayonida hosil bo'lgan o'ziga xos stressni anglatadi.
Ichki stressning mohiyati eritilgan ishlov berish jarayonida makromolekulyar zanjirlar tomonidan hosil bo'lgan muvozanatsiz konformatsiyadir. Bu muvozanatsiz konformatsiya sovigan va qattiqlashgandan keyin darhol atrof-muhit sharoitlariga moslashgan muvozanat konformatsiyasiga qayta olmaydi. Bu muvozanatsiz konformatsiya mohiyatan qaytariladigan, yuqori elastik deformatsiyadir. Ushbu muzlatilgan elastik deformatsiya odatda plastik mahsulotda potentsial energiya sifatida saqlanadi. Tegishli sharoitlarda bu majburiy, beqaror konformatsiya erkin, barqaror konformatsiyaga aylanadi va potentsial energiya kinetik energiya sifatida chiqariladi.
Makromolekulyar zanjirlar orasidagi kuchlar va chalkashlik kuchlari bu kinetik energiyaga bardosh bera olmasa, ichki stress muvozanati buziladi va plastik mahsulot stress yorilishi va deformatsiyani namoyon qiladi.
I. Plastmassadagi ichki stressning sabablari
1. Orientatsiya ichki stress
Orientatsiyaning ichki stressi - bu eritilgan plastmassaning oqimi, to'ldirilishi va bosimni ushlab turish- jarayonlarida oqim yo'nalishi bo'ylab makromolekulyar zanjirlarning yo'nalishi muzlatilganida hosil bo'ladigan ichki kuchlanish.
Orientatsiya kuchlanishini yaratishning batafsil jarayoni quyidagicha: yuguruvchi devor yaqinidagi eritma tez soviydi, bu tashqi eritma qatlamining yopishqoqligining oshishiga olib keladi. Bu sirt qatlamiga nisbatan qolib bo'shlig'ining yadro qatlamida oqim tezligi ancha yuqori bo'lib, ichki qatlamlar orasidagi kesish kuchlanishiga olib keladi va natijada oqim yo'nalishi bo'ylab yo'naltiriladi.
Plastmassa mahsulotlarida yo'naltirilgan makromolekulyar zanjirlarning muzlashi bo'shashmaydigan, qaytariladigan, yuqori elastik deformatsiyaning mavjudligini bildiradi. Shuning uchun orientatsiya stressi makromolekulyar zanjirlarni yo'naltirilgan konformatsiyadan yo'naltirilmagan{1}}konformatsiyaga o'tishga undaydigan ichki kuchdir. Issiqlik bilan ishlov berish plastik mahsulotlarda orientatsiya stressini kamaytirishi yoki yo'q qilishi mumkin.
Plastmassa mahsulotlarida orientatsiya stressining taqsimlanishi sirtdan ichki qatlamlarga pasayib, parabolik o'zgarishni namoyon qiladi.
2. Sovutish stressi
Sovutish stressi - bu sovutish va sozlash paytida notekis qisqarish tufayli eritmani qayta ishlash jarayonida plastik mahsulotlarda hosil bo'ladigan ichki stress. Ayniqsa, qalin{1}}devorli plastmassa buyumlar uchun tashqi qatlam avval soviydi va qotib qoladi, ichki qatlam esa issiq eritma bo'lishi mumkin. Bu yadro qatlami sirt qatlamining qisqarishini cheklaydi, natijada yadro qatlami bosim ostida va sirt qatlami kuchlanish ostida bo'ladi.
Plastmassa mahsulotlarida sovutish ichki stressining taqsimlanishi sirtdan ichki qatlamga oshib, parabolik o'zgarishni namoyon qiladi.
Bundan tashqari, metall qo'shimchali plastmassa buyumlar metall va plastmassa o'rtasidagi issiqlik kengayish koeffitsientlarining sezilarli farqi tufayli notekis qisqarish ichki kuchlanishiga moyil.
Yuqorida aytib o'tilgan ikkita asosiy ichki stress turiga qo'shimcha ravishda, yana bir nechta turlari mavjud: Kristalli plastik mahsulotlar uchun kristalli tuzilishdagi farqlar va mahsulotning turli qismlarining kristalligi ham ichki stressni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, strukturaviy stresslar va ajralish stresslari mavjud, ammo ularning nisbati odatda kichikdir.
II. Plastmassalarda ichki stressning paydo bo'lishiga ta'sir qiluvchi omillar
1. Molekulyar zanjirning qattiqligi
Molekulyar zanjirning qattiqligi qanchalik katta bo'lsa, eritmaning yopishqoqligi shunchalik yuqori bo'ladi va polimer molekulyar zanjirining harakatchanligi yomonroq bo'ladi. Shuning uchun, qaytariladigan elastik deformatsiyadan tiklanish yomon, bu osonlikcha qoldiq ichki stressga olib keladi. Masalan, PC, PPO va PPS kabi molekulyar zanjirlarida benzol halqalarini o'z ichiga olgan ba'zi polimerlar yuqori ichki stressga ega mos mahsulotlarga ega.
2. Molekulyar zanjirning qutblanishi
Molekulyar zanjirning qutbliligi qanchalik katta bo'lsa, molekulalararo tortishish shunchalik kuchli bo'lib, molekulalararo harakatni qiyinlashtiradi va qaytariluvchi elastik deformatsiyadan tiklanish darajasini pasaytiradi, natijada qoldiq ichki stress yuqori bo'ladi. Misol uchun, molekulyar zanjirlarida karbonil, ester va nitril guruhlari kabi qutbli guruhlarni o'z ichiga olgan ba'zi plastmassalar yuqori ichki stressga ega mos mahsulotlarga ega.
3. O'rinbosar guruhlarning sterik to'sqinlik ta'siri
Makromolekulaning yon guruhlaridagi o'rinbosar guruhlarning hajmi qanchalik katta bo'lsa, u makromolekulyar zanjirning erkin harakatiga shunchalik to'sqinlik qiladi, bu esa qoldiq ichki stressning kuchayishiga olib keladi. Masalan, polistirol tarkibidagi fenil guruhi katta hajmga ega, bu esa polistirol mahsulotlarida yuqori ichki stressga olib keladi.
III. Inyeksion kalıplanmış qismlarda ichki kuchlanishni sinashning uchta usuli
1. Erituvchi usul
▶ Sirka kislotasini botirish
Amaldagi sirka kislotasi (CH3COOH) 95% yoki undan yuqori bo'lishi kerak va takroriy sinovlar soni 10 dan oshmasligi kerak.
① Yuzaki stress testi: Sirka kislotasini (muzlik sirka kislotasi) shisha idishga quying va mahsulotni 30 soniya davomida sirka kislotasiga to'liq botiring. 30 soniyadan so'ng, namunani qisqichlar bilan olib tashlang va darhol toza suv bilan yuving (musluk suvi qabul qilinadi). Oqartirish va yoriqlar uchun namuna yuzasini kuzating.
Hukm: Hech qanday yorilish bo'lmasligi kerak. Sirtni engil oqartirishga ruxsat beriladi.
② Ichki stress testi: Sirtdagi kuchlanish sinovidan o'tgan namunani quritgandan so'ng, uni 2 daqiqa davomida to'liq sirka kislotasiga botiring. 2 daqiqadan so'ng, namunani olib tashlang va darhol toza suv bilan yuving (musluk suvi qabul qilinadi). Oqartirish va yoriqlar uchun namunani kuzating.
Hukm: Hech qanday buzilish bo'lmasligi kerak. Qo'shimchadagi engil yoriqlar va sirtni oqartirishga ruxsat beriladi.
▶Metil etil keton (MEK) + Asetonga botirish usuli
Barcha mashinani 1: 1 nisbatda MEK va aseton aralashmasiga 21 daraja haroratda to'liq botiring. Echib oling va darhol quriting. Yuqorida tavsiflanganidek tekshiring.
Printsip: O'rtacha kuchlanish yorilishi fenomeniga asoslanib, erituvchi molekulalari qatronlar makromolekulalari orasiga kirib, molekulalararo kuchlarni kamaytiradi. Yuqori ichki stressga ega bo'lgan joylar allaqachon suvga cho'mishdan oldin molekulalararo kuchlarni zaiflashtirgan; bu zaiflashgan kuchlar suvga cho'mishdan keyin yanada kamayadi, bu esa yorilishga olib keladi. Kam ichki stressga ega bo'lgan joylar qisqa vaqt ichida yorilib ketmaydi.
Shuning uchun qoplama qilinadigan qismdagi ichki kuchlanishning kattaligi va joylashishi sirtdagi yorilish vaqti va darajasi bilan aniqlanishi mumkin. Bu plastik qismning elektrolizlangan bo'lishi kerakligini aniqlaydi.
2. Instrumental usul
Plastik qismni polarizatsiyalangan yorug'lik bilan yoritib turing. Rangli yorug'lik chiziqlari miqdorini kuzatish orqali ichki stressning kuchini tahlil qiling. Bu usul faqat shaffof qismlarga nisbatan qo'llaniladi. Polarizatsiyalangan yorug'lik usuli qimmat uskunalarni talab qiladi, ishlash uchun murakkab va past aniqlikka ega, chunki ishlov berishdan oldin va keyin qismdagi o'zgarishlar sezilarli emas. Spektrda paydo bo'ladigan yorug'lik chiziqlari ichki stressdan kelib chiqishi shart emas; masalan, sirt to'lqinlari ham sinov natijalariga ta'sir qilishi mumkin.
Bu usul qismning funksiyasiga hech qanday ta'sir qilmaydi, shuning uchun uni buzilmaydigan-test qiladi. Sinovdan o'tgan qismlar elektrokaplama va foydalanishni davom ettirishi mumkin.
3. Haroratni keskin o'zgartirish usuli
Bu usul plastik qismni qayta-qayta isitish va sovutishga ta'sir qilish va yoriqlar paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan vaqtga qarab ichki kuchlanishning kattaligini baholashni o'z ichiga oladi. Turli xil plastik kalıplanmış qismlarga mos keladi. Haroratni keskin o'zgartirish usuli oddiy jihozlarni talab qiladi, ammo sinov muddati nisbatan uzoq.
Tekshiruvdan so'ng plastik qism shikastlangan va uni qayta ishlatish mumkin emas.
IV. Ichki stressni bartaraf etish
Metalllarga o'xshab, plastik mahsulotlar ham xuddi metallar kabi,{0}}qoliplashdan keyingi "tavlanish" jarayoni orqali biroz stressni bartaraf qilishi mumkin. Biroq, bu dizayn va ishlab chiqarish jarayonlari talablarga javob bera olmasa, faqat to'xtash chorasi bo'lib, muntazam usul sifatida tavsiya etilmaydi.
Ushbu usul bir nechta cheklovlarga ega:
1. Shisha tolali plomba moddalaridagi nuqsonlarni samarali bartaraf eta olmaydi;
2. Sinovlar shuni ko'rsatadiki,{1}}qoliplashdan keyin qizdirilganda materialning mustahkamligi va kimyoviy qarshiligi pasayadi, bu esa buzilishning oldini olish uchun nazorat ostida tavlanish vaqtini talab qiladi;
3. Uzoq muddatli isitish va tavlanish yakuniy mahsulot narxini sezilarli darajada oshiradi;
4. Haroratning tez o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan termal zarbani oldini olish uchun tavlanish vaqtida barqaror isitish va sovutish juda muhimdir.
