Przetwórcze aspekty termodynamicznych właściwości polimerów termoplastycznych

Abstract

Przedmiotem monografii jest charakterystyka termodynamicznych właściwości polimerów termoplastycznych oraz zależności pomiędzy ciśnieniem, objętością właściwą a temperaturą (p-v-T), analizowane w aspekcie możliwości ich wykorzystania w procesie wtryskiwania. Na podstawie analizy aktualnego stanu literatury scharakteryzowano najbardziej istotne czynniki mające wpływ na przebieg zależności p-v-T, do których zalicza się szybkość ochładzania, temperaturę, ciśnienie oraz, w przypadku polimerów częściowo krystalicznych, kinetykę krystalizacji. Na podstawie badań symulacyjnych wykazano, że szybkość ochładzania polimeru wpływa istotnie na kształt i wymiary wytworów, co skutkuje powstawaniem różnego skurczu objętościowego i odkształceń przetwórczych wypraski. Głównym celem badań doświadczalnych było podjecie próby przeprowadzenia analizy wpływu wybranych warunków wtryskiwania, to jest prędkości wtryskiwania oraz ciśnienia docisku na niektóre właściwości termodynamiczne wyprasek z polipropylenu. Wybór tych warunków był podyktowany analizą badań rozpoznawczych, w których zaobserwowano ich największe oddziaływanie na zależność p-v-T. Kolejnym celem była analiza zależności p-v-T oraz wielkości pochodnych termodynamicznego równania stanu, to jest współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz współczynnika ściśliwości, aproksymowanego różnymi modelami matematycznymi. Wykazano wpływ prędkości wtryskiwania oraz ciśnienia docisku na przebieg krzywych opisujących zależność objętości właściwej od temperatury i ciśnienia. Współczynnik rozszerzalności cieplnej oraz współczynnik ściśliwości zależą od warunków wtryskiwania, nie jest to jednak zależność jednoznaczna. Rozprawę zakończono podsumowaniem oraz wnioskami o charakterze poznawczym i utylitarnym.