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速度結構對塑料型材熔體粘度的影響


    粘度是塑料異型材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。

    1.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。或者說,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所示。


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    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型材制品質量上的缺陷。


    2.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小;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。


    3.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。
    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,塑料型材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,溢模現象嚴重,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。


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