歡迎到訪重慶和悅塑膠有限公司!
名稱:重慶和悅塑膠有限公司
手機(jī):15025351380 15025350985
座機(jī):023-41600668
郵箱:1427291951@qq.com cqhysj2013@163.com
地址:重慶市九龍坡區(qū)含谷鎮(zhèn)鑫源路9號(hào)2幢8號(hào)
廠址:重慶市璧山區(qū)壁泉街道重慶怡川塑業(yè)有限公司
網(wǎng)址:2klove.cn
熔體粘度是反映塑料熔體流動(dòng)難易程度的特性,也是熔體流動(dòng)阻力的量度。粘度越高,流動(dòng)阻力越大,流動(dòng)越困難。粘度是塑料加工性Z重要的基本概念之一,是流動(dòng)性的定量表達(dá)。影響熔體粘度的因素有溫度、壓力、剪切速率和相對(duì)分子量。
溫度的影響
塑料的粘度是剪切速率的函數(shù),但塑料的粘度也受溫度的影響。因此,只有在剪切速率不變的情況下,研究溫度對(duì)粘度的影響才有實(shí)際意義。一般來說,塑料熔體的粘度對(duì)溫度比對(duì)剪切更敏感。結(jié)果表明,塑料熔體的粘度隨溫度的升高呈指數(shù)下降。
這是因?yàn)?,隨著溫度的升高,分子鏈之間的運(yùn)動(dòng)會(huì)加快,使得塑料分子鏈之間的纏結(jié)減少,分子之間的距離變大,從而導(dǎo)致粘度降低。在較高的溫度下容易成型,但制品收縮率大,也會(huì)引起分解;溫度過低、熔體粘度高、流動(dòng)困難、成型性差、彈性高也會(huì)使制品的形狀穩(wěn)定性差。
然而,不同塑料的粘度有不同程度的溫度。聚甲醛對(duì)溫度變化Z不敏感,其次是聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯,醋酸纖維素Z敏感。對(duì)于對(duì)溫度非常敏感的塑料,溫度控制非常重要,否則粘度變化很大,會(huì)使操作不穩(wěn)定,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
在實(shí)踐中,對(duì)于溫度敏感性好的熔體,可以考慮在成型過程中提高塑料的成型溫度,以改善塑料的流動(dòng)性,如PMMA、PC、CA、PA等。而對(duì)于敏感性較差的塑料,通過提高溫度來改善流動(dòng)性能并不明顯,所以一般不采用提高溫度的方法來改善其流動(dòng)性能。
如POM、PE、PP等非極性塑料,即使溫度上升很大,粘度下降也很小。另外,提高溫度須受到一定條件的限制,即成型溫度須在塑料允許的成型溫度范圍內(nèi),否則塑料會(huì)降解。成型設(shè)備損耗大,工作條件惡化,得不償失。
壓力的影響
塑料熔體中分子與分子鏈之間存在微小的空隙,稱為自由體積。所以塑料是可壓縮的。在注塑過程中,塑料所受的Z大外壓可達(dá)幾十甚至幾百兆帕。在這種壓力下,大分子之間的距離減小,鏈段活性范圍減小,分子之間的距離減小,分子之間的作用力變大,使得鏈之間的運(yùn)動(dòng)更加困難,表現(xiàn)為整體粘度變大。
但是,在相同的壓力下,不同塑料的粘度增加不同。聚苯乙烯(PS)對(duì)壓力Z敏感,即壓力變大,粘度迅速變大。與聚乙烯相比,高密度聚乙烯對(duì)粘度的影響較小,聚丙烯受壓力的影響相當(dāng)于中度聚乙烯。
壓力增加導(dǎo)致粘度增加的事實(shí)表明,單純通過增加壓力來增加塑料熔體的流速是不合適的。過高的壓力不僅不能明顯改善流體的充填性,而且充填性能有時(shí)還可能因粘度增加而下降,不僅造成功率損失過大和設(shè)備磨損過大,還會(huì)造成飛邊,增加產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力。
另外,壓力過高會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品變形等注塑缺陷,導(dǎo)致功耗過大。但如果壓力太低,就會(huì)造成材料短缺。
結(jié)合溫度對(duì)粘度的影響可以發(fā)現(xiàn),在塑料的正常加工參數(shù)范圍內(nèi),增加壓力對(duì)塑料熔體粘度的影響與降低溫度的影響相似。比如很多塑料,當(dāng)壓力增加到100 MPa時(shí),粘度的變化相當(dāng)于溫度降低了30 ~ 50℃。
剪切速率的影響
隨著剪切速率的增加,塑料的粘度普遍降低。然而,當(dāng)剪切速率很低和很高時(shí),粘度幾乎不隨剪切速率的變化而變化。在溫度和壓力一定的前提下,不同塑料的粘度下降程度不同。
換句話說,雖然大多數(shù)塑料熔體的粘度隨著剪切速率的增加而降低,但是不同的塑料對(duì)剪切速率(剪切應(yīng)力)的敏感性是不同的。ABS對(duì)剪切速率Z敏感,PC、PMMA、PVC、PA、PP、PS對(duì)剪切不太敏感,LDPEZ不敏感。
這一點(diǎn)對(duì)使用的啟示是:在一定的剪切速率范圍內(nèi),提高剪切速率會(huì)顯著降低塑料的粘度,提高其流動(dòng)性。盡管如此,Z好在熔體粘度對(duì)剪切速率不敏感的范圍內(nèi)調(diào)整工藝,否則,由于剪切速率的波動(dòng),加工會(huì)不穩(wěn)定,塑料制品質(zhì)量會(huì)有缺陷。
相對(duì)分子量的影響
對(duì)于塑料來說,在給定的溫度下,隨著相對(duì)平均分子質(zhì)量的增加,塑料的粘度增加。相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),粘度越高。
塑料的相對(duì)分子量越小,粘度對(duì)剪切速率的依賴性越??;分子量越大,粘度對(duì)剪切速率的依賴性越大。寬分子量分布樹脂和雙分子量分布樹脂具有低熔體粘度和優(yōu)異的加工性能。因?yàn)榈头肿恿挎湶糠钟欣谔岣邩渲垠w流動(dòng)性。