水辅助注塑(WAIM)由于具有成型周期短、成本较低、制品表面质量较高等独特的优点,已被应用于中空制品的生产。前人已对WAIM制品的残留壁厚、水穿透长度进行了较多研究,但对WAIM制品的多层次结构和力学性能以及两者之间关系的研究较少。本文首先通过正交试验研究了工艺参数(包括熔体温度、注水延迟时间、注射容量、注水压力和注射速率)对WAIM聚丙烯/三元乙丙橡胶(PP/EPDM,75/25)共混物制品壁厚、水穿透长度和力学性能的影响。结果表明:注水延迟时间对WAIM PP/EPDM共混物制品的残留壁厚和壁厚偏差影响较大,熔体温度和注射容量对制品的水穿透长度影响较大,熔体温度、注水延迟时间和注水压力对制品的冲击强度影响较大,制品的拉伸强度随熔体温度或注射容量的提高而提高。其次,通过扫描电镜、偏光显微镜和示差扫描量热法分别研究了拉伸和冲击强度最高和最低的WAIM PP/EPDM共混物制品的相形态、结晶结构和结晶度。研究表明:工艺参数对制品外表层的相形态影响最大,对内表层的影响次之,对芯层的影响很小。高的熔体温度、短的注水延迟时间和较高的注水压力有利于外表层分散相形成长的层状结构。制品的外表层和内表层皆形成了细密的晶体,且在较高的注水压力下,外表层形成取向晶体;芯层呈尺寸较大的无规排列的球晶。晶体尺寸主要受熔体温度影响,工艺参数对共混物制品中PP的结晶度影响不大,EPDM的加入降低了PP的结晶度,在某些条件下可诱导PP形成横晶;EPDM的加入和工艺参数的变化对PP的晶体类型无影响,制品中PP的晶体类型为α晶型。通过综合分析WAIM PP/EPDM共混物制品的结构-性能关系可见,取向的晶体结构尤其是层状结构的分散相提高了制品的冲击强度,横晶结构以及完善和取向的晶体结构提高了制品的拉伸强度。