众所周知,聚合物的分子链结构直接影响其密度、熔点、粘度、溶解性、电性能、热性能等;而其聚集态结构则直接影响其力学性能、透光性能等.聚集态结构是在成型加工过程中形成的.因此,寻求新的成型加工技术、合理地设定成型工艺条件、科学地进行材料结构设计以获得最佳的力学性能是聚合物工作者们一直努力奋斗的目标.华南理工大学瞿金平教授等发明的电磁动态塑化挤出机将振动力场引入聚合物挤出成型加工全过程,振动力场的引入必将影响挤出制品的聚集态结构和力学性能.该文在电磁动态塑化挤出机上模拟实际板材生产工艺条件,通过大量实验首次对电磁动态塑化挤出制品的聚集态结构和力学性能进行了系统的实验研究和理论分析.该研究将多种聚烯烃物料(HDPE、LDPE、PP、ABS)经SJDD260型电磁动态塑化挤出机塑化后由自行设计的板材模头成型挤出再经压光机冷却定型后制得均匀、平整的板材试样.在实验过程中,仅改变和控制挤出时轴向的振频和振幅而保持其他工况不变.为了研究其聚集态结构和力学性能,分别对"稳态"挤出和动态挤出时不同工况下所得的试样制品了进行了DSC测试和X衍射测试、拉伸试验和冲击试验,其中对试样的拉伸和冲击试验分别在平行挤出方向(纵向)和垂直挤出方向(横向)两个方向上取样进行.通过分析各种测试、试验的结果,发现了一些现象和规律.首先证明了动态挤出对挤出制品的聚集态结构和力学性能存在积极的影响.在聚集态结构上表现为溶点升高,使结晶更加完善同时晶粒细化.在力学性能上表现在横向方向上的力学性能得到较明显的提高,而纵向性能变化不明显.如HDPE、LDPE的横向拉伸强度最大可分别提高近15﹪和16﹪,PP横向拉伸和冲击强度最大分别可提高近21﹪和60﹪.由于不同的物料结构上的差别,使得这种改善的程度甚至方式上存在差异,如ABS则表现为在纵、横向上的拉伸强度都有提高.此外发现这种影响随振频、振幅的增加并不是呈单调的趋势,而是存在最佳值范围.该文同时解释了存在以上现象和规律的原因.认为动态挤出对晶粒细化和分子链取向的影响是制品力学性能得到改善的原因,而其中对分子链取向的影响是主要的原因.同时认为轴向振动使沿轴向振动方向取向的分子链与沿螺槽流动方向取向的分子链形成网格结构,这种多向取向保留在制品上则体现为横向力学性能有明显的改善及纵、横向力学性能趋于均一.