急冷急热注塑与普通注塑多层结构的结晶度变化

RHCM中模具型腔表面温度提高，定模模壁与高温熔体的温度差值减小，熔体的冷

却速率降低，熔体冷却更加均匀，使材料能够更加充分的结晶，结晶程度得到提高。因

此RHCM参考点结晶度整体上高于CIM。

由上面的分析可知，CIM中的皮层降温速率很快，熔体迅速冷却，熔体来不及结晶，

形成的结晶很不完善，所以上下两处皮层的结晶度较低；进入剪切层，由于剪切作用提

高了聚合物的有序性，结晶温度范围扩大，结晶度提高，因此皮层到芯层的区域结晶度

不断增加。但因为降温较快，结晶时间有限，所以结晶度无法达到最大，当处在芯层区

域时，剪切变弱，较高的温度有利于取向分子链松弛，结晶时间也相对较长，因此形成

大量结晶比较完善的球晶，结晶度则达到最大值。

而在RHCM中，注射阶段熔体与模具间的热交换以及冷却凝固中的放热和结晶过

程中的吸热造成了复杂的温度场。快速变模温中模具温度对组织形态的影响主要体现在

相变过程和相变之后固体阶段的冷却，较高的模温延长了iPP材料相变潜热的释放，尤

其体现在结晶结束时间和结晶增长速率方面，较高的模具温度可以增加流动长度，减小

内应力，提高结晶度。因此快速变模温注塑成型条件下，适中的冷却速度以及适中的温

度条件均有利于iPP的成核与生长，使厚度方向上的多层结构结晶度高于传统注塑成型。

从图3—8中上皮层～芯层一下皮层不同位置结晶度的变化规律可知，模具加热温度

对制品结晶度的影响非常明显，上皮层一芯层区域结晶度不断增加，变化趋势与传统成

型类似，然而从下皮层一芯层区域结晶度则保持相对稳定。主要原因是制品下皮层所处

模具定模一侧，模具型腔经过高温预热使填充的熔体与模具定模型腔壁接触时产生的皮

层变薄，熔体的流动性提高，因此在下皮层到芯层整个区域的温度场和应力场梯度会相

应降低，为iPP结晶提供了合适的温度和剪切条件。