各向异性

图5.56 玻纤的取向（原理图）

玻纤、矿物填充的PPS成型品与金属制品之间最大的不同点之一是在物性以及其他性能上的各异向性。一般来说，在注塑成型时，熔融树脂在模具内流动的方向上（MD）的机械强度要比垂直于流动方向上（TD）的机械强度要高。这种现象发生的主要原因可参考图5.56的原理图。对于纵横比很高的强化材如玻纤，在注塑成型过程中由于剪切力的作用会在流动方向上会发生比率相对较高的取向行为而造成流动方向和垂直方向的机械强度异同的现象。这种强化材的取向行为会根据成型品形状、模具以及成型条件的不同而不同。在流动方向上的物性是该材料物性的上限，反之，在垂直方向上的物性是下限（除了熔接强度）。因此如果作用在垂直方向上的最大负荷约为流动方向上的静态强度的一半或以上时，在产品设计时要考虑到各异向性，例如：包括浇口的最佳选择（形状和数量）、制品的厚度以及结构补强（比如：加强筋）等。
各异向性评价所使用的试验片是切取平板类型的成型品的中间一部分，然后将其表面进行研磨加工处理。所有试验条件请参照ISO178标准。（图5.57）

图5.58至5.69显示了“TORELINA™”6个代表规格的弯曲性能的各向异性。表5.6列出了在23℃条件下，垂直方向与流动方向上的弯曲性能的各向异性的比率（TD/MD）。当比率为1时，代表该材料不存在各向异性。值越接近0，说明各向异性越大。一般来说，垂直方向的弯曲强度大约是流动方向上的一半，而且随着强化材的含量的增加，弯曲强度的各向异性也会有增大的趋势。另外，对于弯曲模量，由于强化材自身的弹性模量的支配作用，对于无机填充物等强化材含有比例高的品种，如A310MX04、A610MX03等高填充PPS规格，各向异性有减小的趋势。

图5.70至5.75显示了TORELINA™ 6个代表规格的缺口冲击性能的各向异性。表5.7列出了在23℃条件下，垂直方向与流动方向上的冲击强度的各向异性的比率（TD/MD）。一般来说，垂直方向的冲击强度是流动方向上的70%至80%。A310MX04和A610MX03是矿物填充强化材，具有较小的纵横比，其各向异性较小，而弹性体改性系的规格，如：A575W20和A673，具有较大的各向异性。