加工過程中高分子材料的取向高分子材料加工技術(shù)兵欲善其事，必先利其器，在比賽服上，在高分子纖維中加入“黑科技”?？熳o(hù)暖美以“科技冬奧”為導(dǎo)向，自主研發(fā)比賽服，用“科技+”的中國(guó)制造為北京冬奧會(huì)保駕護(hù)航，實(shí)現(xiàn)了超世界水平的“中國(guó)造”。（一）取向定義高分子或纖維狀填料順著流動(dòng)的方向作有序排列，這種排列常成為定向作用。又叫取向。取向單元可以是大分子也可以是鏈段、微晶、分散粒子等。取向的結(jié)果使產(chǎn)品出現(xiàn)各向異性（力學(xué)性能）。（二）各向異性形成原因使主價(jià)鍵與次價(jià)鍵分布不均，在平行于流動(dòng)方向上以次價(jià)鍵為主，克服次價(jià)鍵需要的力比克服主價(jià)鍵需要的力小得多。取向過程中消除了存在于材料的某些缺陷（如微孔等），或使某些應(yīng)力集中物同時(shí)順著力場(chǎng)方向取向，這樣，應(yīng)力集中效應(yīng)在平行的方向上減弱，而在垂直的方向上加強(qiáng)。（三）取向類型剪切取向高分子材料加工時(shí)，運(yùn)動(dòng)單元受剪切應(yīng)力作用，做有序排列的現(xiàn)象。拉伸取向高分子材料加工時(shí)，運(yùn)動(dòng)單元受拉伸應(yīng)力作用，做有序排列的現(xiàn)象。包含著鏈段的取向和大分子（作為獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元）的取向這兩個(gè)過程。拉伸時(shí)的取向塑料材料的取向過程示意圖在外力作用下，先發(fā)生鏈段的取向，然后才引起大分子鏈的取向。經(jīng)過拉伸并迅速冷卻至室溫的薄膜或片材等，在拉伸方向的機(jī)械強(qiáng)度和抗蠕變性能等都得到較大提高。因此拉伸取向可以看作在成型過程中對(duì)塑料進(jìn)行的一種物理改性。一般熱塑性塑料都能取向，目前，能夠拉伸且取得良好效果的高聚物有：PVCPETPAPEPPPS（一）非晶（無定型）材料的拉伸取向分子材料的拉伸取向因其是否結(jié)晶有很大的差別。非晶材料在拉伸過程中，由于材料變細(xì)，高分子材料沿拉力方向的拉伸速率逐漸增加，使材料的取向程度沿拉伸方向增加。（一）非晶（無定型）材料的拉伸取向

在玻璃態(tài)下，高分子材料是不能進(jìn)行拉伸取向的。

當(dāng)溫度足夠高時(shí)，不大的外力就能使高分子獲得較穩(wěn)定的取向結(jié)構(gòu)和較高的取向程度。溫度升高，材料的彈性模量和拉伸屈服應(yīng)力降低，所以拉伸應(yīng)力可減小。（一）非晶（無定型）材料的拉伸取向

溫度高，解取向也很快，所以保留下來的有效取向程度非常低，而且，由于熔體黏度低，容易造成拉伸材料中斷，使生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行。高分子材料處于黏流態(tài)，拉伸為黏流拉伸溫度很高，大分子和鏈段的活動(dòng)能力增強(qiáng)，較小的應(yīng)力就能引起大分子鏈的取向、相對(duì)滑移、解纏。（一）非晶（無定型）材料的拉伸取向

使在此溫度區(qū)間已取得的取向結(jié)構(gòu)能較好地保留下來，則必須采用非?？斓睦鋮s速率。在實(shí)際生產(chǎn)中不可行大分子沒有解取向之前冷卻（一）非晶（無定型）材料的拉伸取向非晶材料的拉伸低溫快拉驟冷低溫是指在????~????內(nèi)進(jìn)行拉伸，拉伸溫度偏向于????。（二）結(jié)晶材料的拉伸取向1.將結(jié)晶材料在特定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷Р牧希ㄖ附Y(jié)晶度很低）①在結(jié)晶狀態(tài)下拉伸取向所需的應(yīng)力大，結(jié)晶度高，拉伸應(yīng)力大，易在拉伸應(yīng)力下破裂。②結(jié)晶聚合物在晶區(qū)和非晶區(qū)的取向發(fā)展速度不同，晶區(qū)快，非晶區(qū)慢，取向程度晶區(qū)高于非晶區(qū)，性能不同。原因：不希望在結(jié)晶狀態(tài)下拉伸（二）結(jié)晶材料的拉伸取向1.將結(jié)晶材料在特定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷Р牧希ㄖ附Y(jié)晶度很低）原因：不希望在結(jié)晶狀態(tài)下拉伸③結(jié)晶后拉伸易產(chǎn)生細(xì)頸現(xiàn)象，使延伸不均。產(chǎn)生細(xì)頸區(qū)越多，制品性能越差，厚度波動(dòng)越大。④結(jié)晶聚合物拉伸伴有熱量產(chǎn)生，如果制品厚度不均，或散熱不良，很容易破壞拉伸的等溫狀態(tài)，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此拉伸定向最好也是在溫度梯度下降的情況下進(jìn)行。（二）結(jié)晶材料的拉伸取向1.將結(jié)晶材料在特定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷Р牧希ㄖ附Y(jié)晶度很低）結(jié)論拉伸時(shí)使結(jié)晶度盡量小，溫度在Tg附近或Tm以上。具體聚合物應(yīng)根據(jù)結(jié)晶行為進(jìn)行分析。采取措施將材料熔融擠出后驟冷（一般是水冷）來降低其結(jié)晶度。（二）結(jié)晶材料的拉伸取向2.將材料升溫至Tdr，按非晶拉伸取向工藝要訣進(jìn)行拉伸取向3.通過冷卻使取向結(jié)構(gòu)保留下來

拉伸時(shí)按非晶材料拉伸取向工藝要訣進(jìn)行。（二）結(jié)晶材料的拉伸取向4.進(jìn)行熱處理將已經(jīng)取向的材料在張緊的條件下，在??max附近保溫一段時(shí)間，直到所要結(jié)晶度為止，然后再冷卻下來。熱處理的目的：恢復(fù)其結(jié)晶度，改善結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在保留分子鏈取向的基礎(chǔ)上，解除鏈段的取向。（二）結(jié)晶材料的拉伸取向4.進(jìn)行熱處理熱處理的溫度和時(shí)間應(yīng)在能使聚合物形成的結(jié)晶度足以防止收縮的區(qū)域內(nèi)。穩(wěn)定性好強(qiáng)度高收縮小透明性好這樣的膜或絲（三）拉伸溫度高分子材料的結(jié)晶速率較快

高分子材料的結(jié)晶速率較慢

在實(shí)際生產(chǎn)中，無論分子材料的結(jié)晶速率快還是慢

（三）拉伸溫度原因減少能源的消耗。減輕冷卻設(shè)備的負(fù)擔(dān)，生產(chǎn)中也不會(huì)出現(xiàn)