CN110834409A - 一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法 - Google Patents

一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法 Download PDF

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王宏
谷松
张瑾
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Abstract

本发明公开了一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法。将聚碳酸酯板材加热变软后进行双向拉伸，使高分子链段沿受力方向排列，达到一定程度的分子定向，再将板材冷却定型。通过对板材进行双向拉伸方法导致高分子定向排列从而提高聚碳酸酯板材的冲击强度。

Description

一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法
技术领域
本发明属于高分子合成技术领域，具体涉及一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法，具体涉及通过对板材进行双向拉伸方法导致高分子定向排列从而提高聚碳酸酯板材的冲击强度。
背景技术
聚碳酸酯板材是一种工程塑料，属有机高分子材料。透明板材具有优异的抗冲击性能而被广泛用于防弹玻璃、飞机风挡、防暴盾牌等。但由于对缺口敏感、耐溶剂性差等性能缺陷影响了使用，比如接触到侵蚀性溶剂时很容易产生银纹，造成表面细微缺陷，受力后容易开裂。从高分子结构方面分析，内部高分子属于无规线团结构，分子间相互缠绕，表层应力容易转移到深层，导致材料破坏。如果将聚碳酸酯板材的无规线团结构在弹性状态下进行定向排列，使高分子链段部分伸直，产生取向，使表层向内扩展的部分应力沿平面传递，减轻向内层传递的程度，可明显提高冲击强度，使材料不容易破坏。通过拉伸提高平面韧性的方法在航空有机玻璃上已得到应用，但在聚碳酸酯板材上面未见应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法。通过将聚碳酸酯板材加热变软后进行双向拉伸，使高分子链段沿受力方向排列，达到一定程度的分子定向，再将板材冷却定型。由于聚碳酸酯板软化拉伸温度区间较窄，对拉伸速度要求范围也较窄，实现难度较大，如果超过要求区间，会导致板材拉裂或分子链回弹，失去定向效果。本发明中对拉伸温度区间进行了要求，即在(155～163)℃温度区间保持一定时间，使板内外温度达到均匀：拉伸速率需要控制在(50～70)mm/min。拉伸程度越高，抗冲击性能越好，抗裂纹扩展能力和抗银纹能力也越高。但一般拉伸后板材伸长不高于原板的70％，否则容易分层，并导致拉伸强度等其它方面强度下降。
本发明的技术方案包含如下步骤：
将板材周边固定于双轴拉伸机夹具上，将聚碳酸酯板材进行加热，到软化温度后进行拉伸，达到要求程度后通过冷空气降温定型。
本发明实施过程如下：
1、将聚碳酸酯板材按要求尺寸下料，保证边缘没有明显裂口。
2、将聚碳酸酯板材周边用夹具夹紧。
3、将聚碳酸酯板材进行加热，到软化温度，一般在(155～163)℃，视板材厚度维持一定时间，使板材充分软化。
4、开始进行拉伸，控制拉伸速率(50～70)mm/min，周边夹具向外展开，板材平面尺寸不断增加，同时板面厚度逐渐减小。
5、到规定的尺寸后停止拉伸，关闭加热，通入冷空气对板材进行降温。
6、待板材充分冷却到室温后可卸掉夹具，取下板材。
具体实施方式
实施例1
1、取15毫米厚聚碳酸酯板1张，下料成1300*1300毫米正方形，检查边缘，如有裂口，用磨轮磨掉。
2、将板材放到拉伸机加热箱体内，四边用夹具夹紧。
3、升温，到(160±3)℃，维持120分钟。
4、开始进行拉伸，控制拉伸速率(55±5)mm/min，待每边长度达到1950毫米长时停止拉伸，开启降温风机。
5、4小时后停止降温，取下板材。厚度约6.6毫米，进行性能测试。缺口冲击强度为16kJ/m2，未进行定向拉伸的7毫米厚度聚碳酸酯板材，缺口冲击强度为9kJ/m2。。
实施例2
1、取10毫米厚聚碳酸酯板1张，下料成1300*1300毫米正方形，检查边缘，如有裂口，用磨轮磨掉。
2、将板材放到拉伸机加热箱体内，四边用夹具夹紧。
3、升温，到(158±3)℃，维持90分钟。
4、开始进行拉伸，控制拉伸速率(65±5)mm/min，待每边长度达到1950毫米长时停止拉伸，开启降温风机。
5、2小时后停止降温，取下板材。厚度约4.5毫米，进行性能测试。缺口冲击强度为16.7kJ/m2，未进行定向拉伸的5毫米厚度聚碳酸酯板材，缺口冲击强度为9.2kJ/m2。

Claims (3)

1.一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法，其特征在于：将聚碳酸酯板材放入拉伸机中，四周用夹具夹紧，加热到软化温度，通过对板材进行双向拉伸方法导致高分子定向排列从而提高聚碳酸酯板材的冲击强度。
2.根据权利要求1所述的一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法，其特征在于：加热温度控制一般在(155～163)℃，视板材厚度维持一定时间，使板材充分软化。
3.根据权利要求1所述的一种提高聚碳酸酯板材冲击强度的方法，其特征在于：拉伸速率控制在(50～70)mm/min。
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CN101837637A (zh) * 2010-05-13 2010-09-22 苏州利盾航空材料有限公司 一种航空有机玻璃的360度多向拉伸工艺

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