上海道勤塑化有限公司

上海道勤塑化logo

塑料百科suliaobaik2Du

新聞中心

聯系我們

手 機:17898826917

郵 箱:40045692@qq.com

Q  Q:40045692

地 址:上海市奉賢區南橋鎮國順路936號5幢

粘度:塑料加工中必須要掌握的參數

時間:2019-11-17 10:00 閱讀:1510 來源:互聯網

 

一、塑料熔體的剪切變稀

 

 

 

流體的粘度不隨剪切速率變化而變化,這種流體稱之為牛頓流體,如水、氣體、低分子化合物液體或溶液為典型的牛頓流體。

如果流體的粘度依賴于對其的剪切速率,這樣的流體為非牛頓流體,大部分塑料熔體表現為非牛頓流體的特性。

非牛頓流體也有多種,塑料在熔融狀態下表現出來的特性在坐標中,呈現的是一條切應力先迅速上升而后緩慢上升的曲線,并且不存在屈服應力,這就是塑料熔體剪切變稀的流動特性。即剪切速率的增加要比切應力的增加來得快。

 

image (2).jpg
圖1 剪切速率與剪切應力的關系

 

與之相對應的是剪切變厚的現象。但是常見的塑料熔體都呈現的是剪切變稀,也就是隨著剪切速率的增加,熔體的粘度要降低,粘度降低有助于塑料熔體在模具型腔中的流動和填充。

注塑過程中塑料要通過料筒加熱,然后經過注塑機的噴嘴,進入模具的主流道,流道以及模具的澆口,最后進入型腔。熔體經過各個部分的剪切速率和粘度關系如圖2所示,該圖表明,塑料熔體在料筒中粘度較高,流動速度也小,到達澆口后,由于澆口的收縮作用,使得熔體流動速度增加,增大了剪切速率,降低了熔體的粘度,有利于熔體的充模。寬MWD樹脂比窄分布樹脂剪切變稀程度大。

 

image (9).jpg
圖2 剪切速率于粘度的關系

 

二、影響粘度的幾個因素

 

粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一,是對流動性的定量表示,影響粘度的因素有熔體溫度、壓力、剪切速率以及相對分子質量等,下面分別敘述。


image (10).jpg
圖2:塑料融化吊燈

 

1
溫度的影響

 

由前面的分析已經知道,塑料的粘度是剪切速率的函數,但是,塑料的粘度同時也受到溫度的影響。所以,只有剪切速率恒定時,研究溫度對粘度的影響才有實際意義。一般說,塑料熔體粘度的敏感性要比對剪切作用敏感強。研究表明,隨著溫度的升高,塑料熔體的粘度呈指數函數方式下降。這是因為,溫度升高,必然使得分子間,分子鏈間的運動加快,從而使得塑料分子鏈之間的纏繞降低,分子之間的距離增大,從而導致粘度降低。易于成型,但制品收縮率大,還會引起分解,溫度太低,熔體粘度大,流動困難,成型性差,并且彈性大,也會使制品的形狀穩定性差。

但是不同的塑料粘度對于溫度的敏感程度不同。聚甲醛對溫度的變化最不敏感,其次是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,最敏感的要數乙酸纖維素,表1中列出了一些常用塑料對于溫度的敏感程度。非常敏感的塑料,溫控十分重要,否則粘度較大變化,使操作不穩定,影響產品質量。


表1 一些塑料粘度受溫度的影響程度

 

塑料

CA

PS

PP

PE

POM

對溫度敏感度

最高

較高

一般

 

 


在實用中,對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來改善塑料的流動性能,如PMMA、PC、CA、PA。但是對于敏感性差的塑料,提高溫度對于改善流動性能并不明顯,所以一般不采用提高溫度的辦法來改進其流動特性。如POM和PE、PP等非極性塑料,即使溫度升幅度很大,粘度卻降低很小。

 

還有,提高溫度必須受到一定條件的限制,就是成型溫度必須在塑料允許的成型溫度范圍之內,否則,塑料就會發生降解。成型設備損耗大,工作條件惡化,得不償失。利用活化能的大小來表達物料的粘度和溫度的關系,有定量意義。表2 為一些塑料在低剪切速率下的活化能。


 

 

表2:一些塑料的活化能(kJ/mol)

 

塑料

HDPE

PP

LDPE

PS

ABS

PC

活化能

26.5~29.4

37.8~40

49.1

105

88.2~109.2

109.2~126

 

2
壓力的影響

 

塑料熔體內部的分子之間、分子鏈之間具有微小的空間,即所謂的自由體積。因此塑料是可以壓縮的。注射過程中,塑料受到的外部壓力最大可以達到幾十甚至幾百MPa 。在此壓力作用下,大分子之間的距離減小,鏈段活動范圍減小,分子間距離縮小,分子間的作用力增加,致使鏈間的錯動則更為困難,表現為整體粘度增大。

但是不同塑料在同樣的壓力下,粘度的增大程度并不相同。聚苯乙烯(PS)對于壓力的敏感程度最高,即增加壓力時,粘度增加得很快。高密度聚乙烯與低密度聚乙烯相比,壓力對粘度的影響較小,聚丙烯受壓力的影響相當于中等程度的聚乙烯。

增加壓力引起粘度增加這一事實表明,單純通過增加壓力去提高塑料熔體的流量是不恰當的。過高的壓力不僅不能明顯地改善流體的填充,而且由于粘度的增加,填充性能有時還會有下降的可能,不僅造成過多的功率損耗和過大的設備磨損,還會引起溢料和增加制品內應力等弊病。此外,壓力過高,還會出現制品變形等注塑缺陷,導致功率的過度消耗。但壓力過低則會造成缺料。

結合溫度對于粘度的影響可以發現,在塑料的正常加工參數范圍內,增加壓力對塑料熔體粘度的影響和降低溫度對于塑料粘度的影響效果相似。例如對于很多塑料,當壓力增加到100 MPa時,其粘度的變化相當于降低溫度30~50℃的作用。

幾種塑料對于壓力的敏感程度如表3所示。


表3:壓力對塑料熔體粘度的影響

 

序號

名稱

熔體溫度/℃

壓力變化范圍/MPa

粘度增大倍數

1

PS

196

0~126.6

134

2

PS

180

14~175.9

100

3

PE

149

0~126.6

14

4

HDPE

 

14~175.8

4.1

5

LDPE

 

14~175.8

5.6

6

MDPE

 

14~175.8

6.8

7

PP

 

14~175.8

7.3

  

3
剪切速率的影響

 

隨著剪切速率的加大,塑料的粘度一般降低。但在剪切速率很低和很高的情況下,粘度幾乎不隨剪切速率變化而變化。

在溫度和壓力一定前提下,不同塑料粘度降低程度不相同?;蛘哒f,盡管大多數塑料熔體的粘度是隨著剪切速率的增加而下降的,但是不同的塑料對剪切速率(切應力)的敏感程度是不一樣的。

幾種常用塑料的粘度對于剪切速率的敏感性如表4所示。


表4:塑料熔體粘度對剪切速率的敏感度

 

塑料敏感度排名

對剪切的敏感度依次降低

1 ABS (最敏感)

2 PC

3 PMMA

4 PVC

5 PA

6 PP

7 PS

8 LDPE(最不敏感)

 

 


這一點對使用的啟示是:在一定的剪切速率范圍內,提高剪切速率會顯著降低塑料的粘度,改善其流動性能。盡管如此,寧可選擇在熔體粘度對剪切速率不太敏感的范圍進行工藝調整,否則因為剪切速率的波動,會造成加工不穩定和塑料制品質量上的缺陷。

 

4
塑料結構的影響

 

對于塑料,在給定溫度下,隨著相對平均分子質量的增大,塑料的粘度增大。相對分子質量越大,分子間作用力越強,于是粘度也高。

塑料的相對分子質量越小,粘度對于剪切速率的依賴程度越??;分子量越大,粘度對于剪切速率的依賴程度越大。分子量分布寬的樹脂和雙峯分子量分布樹脂熔體粘度低和加工性優良。因為低分子量鏈部分有利于提高樹脂熔體流動性。

(5)低分子量添加劑的影響

低分子可降低大分子鏈間的作用力,起“潤滑”作用因而使熔體粘度減少,同時降低了粘流化溫度。如加入增塑劑和溶劑,使樹脂易于充模成型。

表5:常用塑料改進流動性能的方法

 

塑料

改進方法

塑料

改進方法

PE

提高螺桿速度

PS

選非結晶型牌號

PP

提高螺桿速度

ABS

提高溫度

PA

提高溫度

PVC

提高溫度

POM

提高螺桿速度

PMMA

提高溫度

PC

提高溫度

   

 

 


總之,聚合物熔體粘度的大小直接影響注射成型過程的難易。如控制某塑料成型溫度在其分解溫度以下,剪切速率為103秒-1時,熔體粘度為50~500帕-秒,注射成型較容易。但如果粘度過大,就要求有較高的注射壓力,制品的大小受到限制,而且制品還容易出現缺陷;如果粘度過小,溢?,F象嚴重,產品質量也不容易保證,在這種情況下要求噴嘴有自鎖裝置。

主站蜘蛛池模板: 塑胶跑道_学校塑胶跑道_塑胶球场_运动场材料厂家_中国塑胶跑道十大生产厂家_混合型塑胶跑道_透气型塑胶跑道-广东绿晨体育设施有限公司 | 京港视通报道-质量走进大江南北-京港视通传媒[北京]有限公司 | 在线钠离子分析仪-硅酸根离子浓度测定仪-油液水分测定仪价格-北京时代新维测控设备有限公司 | Type-c防水母座|贴片母座|耳机接口|Type-c插座-深圳市步步精科技有限公司 | 石牌坊价格石牌坊雕刻制作_石雕牌坊牌楼石栏杆厂家_山东嘉祥石雕有限公司 | 北京四合院出租,北京四合院出售,北京平房买卖 - 顺益兴四合院 | 高效复合碳源-多核碳源生产厂家-污水处理反硝化菌种一长隆科技库巴鲁 | 磁力抛光研磨机_超声波清洗机厂家_去毛刺设备-中锐达数控 | 济南办公室装修-厂房装修-商铺装修-工装公司-山东鲁工装饰设计 | 青岛代理记账_青岛李沧代理记账公司_青岛崂山代理记账一个月多少钱_青岛德辉财税事务所官网 | 超声骨密度仪-动脉硬化检测仪器-人体成分分析仪厂家/品牌/价格_南京科力悦 | 泵阀展|阀门展|水泵展|流体机械展 -2025上海国际泵管阀展览会flowtech china | 硫酸钡厂家_高光沉淀硫酸钡价格-河南钡丰化工有限公司 | 台湾阳明固态继电器-奥托尼克斯光电传感器-接近开关-温控器-光纤传感器-编码器一级代理商江苏用之宜电气 | 户外健身路径_小区健身器材_室外健身器材厂家_价格-浩然体育 | 电液推杆生产厂家|电动推杆|液压推杆-扬州唯升机械有限公司 | 药品冷藏箱厂家_低温冰箱_洁净工作台-济南欧莱博电子商务有限公司官网 | 房屋质量检测-厂房抗震鉴定-玻璃幕墙检测-房屋安全鉴定机构 | 恒湿机_除湿加湿一体机_恒湿净化消毒一体机厂家-杭州英腾电器有限公司 | 手持式线材张力计-套帽式风量罩-深圳市欧亚精密仪器有限公司 | 合同书格式和范文_合同书样本模板_电子版合同,找范文吧 | 科威信洗净科技,碳氢清洗机,超声波清洗机,真空碳氢清洗机 | 可程式恒温恒湿试验箱|恒温恒湿箱|恒温恒湿试验箱|恒温恒湿老化试验箱|高低温试验箱价格报价-广东德瑞检测设备有限公司 | 灰板纸、灰底白、硬纸板等纸品生产商-金泊纸业 | 微妙网,专业的动画师、特效师、CG模型设计师网站! - wmiao.com 超声波电磁流量计-液位计-孔板流量计-料位计-江苏信仪自动化仪表有限公司 | 激光内雕_led玻璃_发光玻璃_内雕玻璃_导光玻璃-石家庄明晨三维科技有限公司 激光内雕-内雕玻璃-发光玻璃 | 刺绳_刀片刺网_刺丝滚笼_不锈钢刺绳生产厂家_安平县浩荣金属丝网制品有限公司-安平县浩荣金属丝网制品有限公司 | 密集柜_档案密集柜_智能密集架_密集柜厂家_密集架价格-智英伟业 密集架-密集柜厂家-智能档案密集架-自动选层柜订做-河北风顺金属制品有限公司 | 塑钢课桌椅、学生课桌椅、课桌椅厂家-学仕教育设备首页 | 垃圾处理设备_餐厨垃圾处理设备_厨余垃圾处理设备_果蔬垃圾处理设备-深圳市三盛环保科技有限公司 | 路斯特伺服驱动器维修,伦茨伺服驱动器维修|万骏自动化百科 | 超声波_清洗机_超声波清洗机专业生产厂家-深圳市好顺超声设备有限公司 | 高硼硅玻璃|水位计玻璃板|光学三棱镜-邯郸奥维玻璃科技有限公司 高温高压釜(氢化反应釜)百科 | 国际金融网_每日财经新资讯网 | 上海网站建设-上海网站制作-上海网站设计-上海做网站公司-咏熠软件 | 超细|超微气流粉碎机|气流磨|气流分级机|粉体改性机|磨粉机|粉碎设备-山东埃尔派粉体科技 | 飞扬动力官网-广告公司管理软件,广告公司管理系统,喷绘写真条幅制作管理软件,广告公司ERP系统 | 不锈钢螺丝,不锈钢螺栓,不锈钢标准件-江苏百德特种合金有限公司 交变/复合盐雾试验箱-高低温冲击试验箱_安奈设备产品供应杭州/江苏南京/安徽马鞍山合肥等全国各地 | 订做不锈钢_不锈钢定做加工厂_不锈钢非标定制-重庆侨峰金属加工厂 | LED投光灯-工矿灯-led路灯头-工业灯具 - 山东普瑞斯照明科技有限公司 | 编织人生 - 权威手工编织网站,编织爱好者学习毛衣编织的门户网站,织毛衣就上编织人生网-编织人生 |