CN102532570A - 一种聚碳酸酯材料的应力消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚碳酸酯材料的应力消除方法，其包括如下步骤：将注塑成型的聚碳酸酯材料在处理液中浸泡；所述处理液为乙酸溶液，其中乙酸的浓度为0.8～1.2wt％；所述浸泡的温度为80～100℃，所述浸泡的时间为1～4h。本发明的方法处理后的聚碳酸酯材料，其应力得到很好的消除释放，聚碳酸酯材料的韧性提高，有效避免后续使用过程中应力开裂问题。
Description
技术领域
本发明属于聚碳酸酯材料技术领域，尤其涉及一种聚碳酸酯材料应力消除方法。
背景技术
聚碳酸酯材料(简称PC)，一般指分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物材料，其为日常生活中常见的一种材料。
由于其具有良好的透明度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性等特点，被广泛应用于仪器仪表、照明用具、电子电器设备、家用电器、电动工具外壳、医疗器械甚至国防工业等各个方面。
但是，注塑成型的聚碳酸酯材料的内应力较大，极其影响聚碳酸酯材料的使用性能。这是因为：注塑时，当聚碳酸酯熔体进入快速冷却的模腔，表面的降温速率远比内层快，表层聚碳酸酯迅速地冷却而固化，由于凝固的聚碳酸酯部分的导热性差，注塑件内部凝固很缓慢。当浇口封闭时，不能对中心冷却收缩进行补料，则内层会因收缩处于拉伸状态，而表层则处于相反状态的压应力，这种应力在开模之后还存留在注塑件中，一般称为残余应力或内应力。这些内应力将会使聚碳酸酯材料在日后使用过程中出现开裂、翘曲变形等问题。特别是受到外力的冲击，易造成聚碳酸酯材料的制品破碎、开裂等产品不良。
目前，消除内应力的方法主要是：将注塑后的聚碳酸酯产品，置于烤箱内烘烤一段时间。但是这种方法对产品的厚薄交接处及尖角处的应力消除并不是良好；在受到外力的冲击下，易出现产品破碎、开裂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有技术中的方法处理后的聚碳酸酯材料，应力不能完全消除释放、产品韧性差，导致产品性能不良。从而提供了一种消除应力完全、产品韧性好的消除聚碳酸酯材料应力的方法。
一种聚碳酸酯材料的应力消除方法，其包括如下步骤：
S1：将注塑成型的聚碳酸酯材料在处理液中浸泡；所述处理液为乙酸溶液，其中乙酸的浓度为0.8～1.2wt％；所述浸泡的温度为80～100℃，所述浸泡的时间为1～4h。
本发明的方法处理后的聚碳酸酯材料，其应力得到很好的消除释放，聚碳酸酯材料的韧性提高，有效避免后续使用过程中应力开裂问题。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种聚碳酸酯材料的应力消除方法，其包括如下步骤：
S1：将注塑成型的聚碳酸酯材料在处理液中浸泡；所述处理液为乙酸溶液，其中乙酸的浓度为0.8～1.2wt％；所述浸泡的温度为80～100℃，所述浸泡的时间为1～4h。
本发明的处理液采用乙酸溶液，优选采用去离子水配置乙酸溶液，即乙酸的去离子水溶液。这样可以减少其他杂质离子对聚碳酸酯材料的污染。
优选情况下，本发明的处理液中的乙酸的浓度为0.9～1.1wt％。
本发明的预处理液浸泡温度优选为93～98℃。这样应力的消除的效果更好。
本发明的浸泡的温度可以在上述范围内波动，也可以是恒温浸泡。本发明优选恒温浸泡。
优选情况下，本发明还包括在S1之后进行S3，
S3：将聚碳酸酯材料在60～80℃下恒温烘烤1～2h。
S3可以使聚碳酸酯材料中的应力释放的更为彻底。
另一种优选情况下，本发明还包括在S1之后进行S2，
S2：将聚碳酸酯材料在去离子水中二次浸泡，所述二次浸泡的温度为90～110℃。
当然，更优选在S1之后进行S2，再进行S3。
优选情况下，所述二次浸泡的时间为5～20min。
本发明的发明人意外发现，将注塑成型的聚碳酸酯材料浸泡在乙酸溶液中，可以有效舒缓消除聚碳酸酯材料内部的应力。本发明认为通过浸泡，使聚碳酸酯内部的强迫取向的大分子之间的相互作用力减弱，使强迫冻结的处于不稳定状态的高弹形变进行有效的松弛，使聚合物大分子由不平衡构象向平衡构象转变，从而有效消除了内部应力，提高了聚碳酸酯材料的应力开裂问题。并且还不会对聚碳酸酯材料的热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃性以及抗污染性产生不良影响。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。以下实施例及对比例均以聚碳酸酯材料注塑成型的电池包壳体为例说明。
实施例1
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于95℃处理液中恒温浸泡4h，处理液为1.0wt％的乙酸的去离子水溶液。
实施例2
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于95℃处理液中恒温浸泡4h，处理液为1.0wt％的乙酸的去离子水溶液。
然后在60℃下恒温烘烤1h。
实施例3
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于95℃处理液中恒温浸泡4h，处理液为1.0wt％的乙酸的去离子水溶液。
然后在98℃去离子水中二次浸泡20min。
实施例4
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于95℃处理液中恒温浸泡4h，处理液为1.0wt％的乙酸的去离子水溶液。
然后在98℃去离子水中二次浸泡20min。
最后在60℃下恒温烘烤1h。
实施例5
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于95℃处理液中恒温浸泡4h，处理液为0.8wt％的乙酸的去离子水溶液。
然后在98℃去离子水中二次浸泡20min。
最后在60℃下恒温烘烤1h。
实施例6
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于80℃处理液中恒温浸泡3h，处理液为1.0wt％的乙酸的去离子水溶液。
然后在98℃去离子水中二次浸泡20min。
最后在60℃下恒温烘烤1h。
对比例1
将注塑成型的聚碳酸酯电池包壳体，置于115℃烤箱内恒温烘烤4h。
性能测试：
四氯化碳测试：
将实施例1-6以及对比例1处理后的电池包壳体，置于四氯化碳溶液中，并开始计时；然后目测产品出现裂痕时并停止计时。测试结果见表1。
跌落测试：
将实施例1-6以及对比例1处理后的电池包壳体，在1.2m高度朝下跌落，然后重复跌落直至产品开裂，记录跌落次数。
测试结果见表1。
表1
| 四氯化碳测试(s) | 跌落测试(次) | |
| 实施例1 | 12 | 6 |
| 实施例2 | 14 | 8 |
| 实施例3 | 13 | 7 |
| 实施例4 | 16 | 9 |
| 实施例5 | 15 | 8 |
| 实施例6 | 15 | 8 |
| 对比例1 | 8 | 4 |
从表1可以看出，实施例1-6的电池包壳体耐四氯化碳的时间，相对于对比例1的耐四氯化碳的时间有了明显的增长，这说明经过本发明所提供的方法处理后的聚碳酸酯材料的内应力明显减小，也说明本发明的方法可以有效消除聚碳酸酯材料的内部应力。从表1中跌落试验可以看出，实施例1-6的电池包壳体抗跌落的次数，相对于对比例1的抗跌落的次数有了大幅的提高，这说明本发明处理后的聚碳酸酯材料韧性较好，也可以说明本发明的方法很好的消除了聚碳酸酯材料的内应力，从而使聚碳酸酯材料具有良好的韧性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种聚碳酸酯材料的应力消除方法，其包括如下步骤：
S1：将注塑成型的聚碳酸酯材料在处理液中浸泡；
所述处理液为乙酸溶液，其中乙酸的浓度为0.8～1.2wt％；所述浸泡的温度为80～100℃，所述浸泡的时间为1～4h。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：所述处理液为乙酸的去离子水溶液。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：所述的乙酸的浓度为0.9～1.1wt％。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：所述浸泡的温度为93～98℃。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：所述浸泡为恒温浸泡。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：还包括在S1之后进行S3，
S3：将聚碳酸酯材料在60～80℃下恒温烘烤1～2h。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：还包括在S1之后进行S2，
S2：将聚碳酸酯材料在去离子水中二次浸泡，所述二次浸泡的温度为90～110℃。
8.根据权利要求7所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：还包括在S2之后进行S3，
S3：将聚碳酸酯材料在60～80℃下恒温烘烤1～2h。
9.根据权利要求7或8所述的聚碳酸酯材料的应力消除方法，其特征在于：所述二次浸泡的时间为5～20min。
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