Аналіз факторів, що впливають на в'язкість пластичного розплаву

Mar 16, 2021

Залишити повідомлення

1. Вплив температури

З попереднього аналізу було відомо, що в'язкість пластмас є функцією швидкості зсуву, але на в'язкість пластмас також впливає температура. Тому практичне значення має вивчення впливу температури на в'язкість лише тоді, коли швидкість зсуву постійна. Взагалі кажучи, чутливість в'язкості пластичного розплаву сильніша, ніж до зсувної дії. Результати показують, що в'язкість розплаву експоненційно зменшується зі збільшенням температури.

Це пояснюється тим, що температура підвищується, це прискорить рух між собоюмолекули та молекулярні ланцюги, що зменшить заплутаність між пластичними молекулярними ланцюгами та відстань між молекулами, що призведе до зменшення в’язкості. Його легко сформувати, але виріб має велику швидкість усадки, що призведе до розкладання. Температура занадто низька, в'язкість розплаву велика, витрата важка, формуваність погана, а еластичність велика, що також зробить стабільною форму виробу.

Але в'язкість різних пластмас змінюється залежно від температури. Найбільш чутливим з поліформальдегіду до температури є поліетилен, поліпропілен і полістирол, а найбільш чутливим є ацетат целюлози

На практиці для розплаву з хорошою температурною чутливістю можна покращити показники потоку пластмас шляхом поліпшення температури формування під час процесу формування, наприклад, PMMA, PC, CA, PA. Але для пластмас із поганою чутливістю не очевидно поліпшення продуктивності потоку за рахунок підвищення температури, тому воно зазвичай не використовується для поліпшення характеристик потоку.

Наприклад, POM, PE, PP та інші неполярні пластмаси, навіть якщо підвищення температури велике, в'язкість зменшується дуже мало. Більше того, температура повинна бути обмежена певними умовами, тобто температура формування повинна знаходитися в межах допустимого діапазону температур формування під тиском пластмаси, інакше пластик буде деградувати. Втрати формувального обладнання великі, умови праці погіршуються, і збитки не оплачуються. Кількісно важливо виразити взаємозв'язок між в'язкістю та температурою матеріалів, використовуючи розмір енергії активації.

2. Вплив тиску

Між молекулами та ланцюгами всередині пластичного розплаву є невеликий простір, тобто так званий вільний об’єм. Тож пластик можна стискати. Під час впорскування максимальний зовнішній тиск на пластик може досягати десятків і навіть сотень МПа. Під тиском відстань між макромолекулами зменшується, діапазон активності сегмента ланцюга зменшується, відстань між молекулами зменшується, а сила між молекулами зростає, що ускладнює дислокацію ланцюгів, що свідчить про збільшення загальної в’язкості.

Але в'язкість різних пластмас різна під однаковим тиском. Полістирол (ПС) найбільш чутливий до тиску, тобто коли тиск зростає, в’язкість швидко зростає. Порівняно з ПВД, тиск мало впливає на в'язкість, а поліпропілен дорівнює тиску середнього ступеня поліетилену.

Той факт, що збільшення в'язкості, спричинене підвищенням тиску, показує, що не годиться збільшувати швидкість потоку розплаву пластику лише за рахунок підвищення тиску. Високий тиск може не тільки покращити наповнення рідини, очевидно, але й ефективність наповнення може зменшитися через збільшення в'язкості. Це не тільки спричиняє надмірні втрати потужності та надмірний знос обладнання, але також спричиняє такі дефекти, як переповнення та внутрішня напруга виробу.

Крім того, тиск занадто високий, і будуть виникати такі дефекти вприскування, як деформація виробу, що призводить до надмірного споживання енергії. Але тиск занадто низький, що призведе до дефіциту матеріалу.

Вплив температури на в'язкість можна виявити, що вплив підвищення тиску на в'язкість пластичного розплаву подібний до впливу зниження температури на в'язкість пластику в межах нормальних параметрів обробки. Наприклад, для багатьох пластмас, коли тиск збільшується до 100 МПа, зміна в'язкості еквівалентна зниженню температури на 30-50 ℃.

3. Вплив швидкості зсуву

Зі збільшенням швидкості зсуву в'язкість пластмас загалом зменшується. Але у випадку низької швидкості зсуву та високої швидкості зсуву в'язкість майже не змінюється зі швидкістю зсуву. За умови певної температури та тиску в'язкість різних пластмас різна.

Або, хоча в’язкість більшості пластичних розплавів зменшується зі збільшенням швидкості зсуву, чутливість різних пластмас до швидкості зсуву (напруги зсуву) різна.

Просвітництво цього пункту полягає в тому, що в'язкість пластмас буде значно знижена, а продуктивність потоку покращена за рахунок збільшення швидкості зсуву в певному діапазоні швидкості зсуву. Однак краще вибирати регулювання процесу в діапазоні в'язкості розплаву, яке не чутливе до швидкості зсуву, інакше коливання швидкості зсуву призведе до нестабільності обробки та дефектів якості пластикових виробів.

4. Вплив пластичної структури

Для пластмас в'язкість пластмас зростає із збільшенням відносної середньої молекулярної маси при даній температурі. Чим більша відносна молекулярна маса, тим сильніша міжмолекулярна сила і вища в’язкість.

Чим менша молекулярна маса пластику, тим менша в’язкість залежить від швидкості зсуву; чим більша молекулярна маса, тим більша залежність в’язкості від швидкості зсуву. В'язкість розплаву та технологічність смоли з широким молекулярно-масовим розподілом та подвійним молекулярно-масовим розподілом смоли низькі. Оскільки ланцюг з низькою молекулярною масою корисний для поліпшення текучості розплаву смоли.

5. Вплив низькомолекулярних добавок

Низькомолекулярний може зменшити силу між макромолекулами і грати роль ГГ "; змащення ГГ", зменшуючи тим самим в'язкість розплаву і знижуючи температуру плинності в'язкості. Якщо додати пластифікатор і розчинник, смолу можна легко заповнити та відлити.

Коротше кажучи, в'язкість розплаву полімеру безпосередньо впливає на складність лиття під тиском. Якщо температуру формування пластмас регулюють нижче температури розкладання, то в'язкість розплаву становить 50-500 па-с, коли швидкість зсуву становить 103 с-1, а лиття під тиском легше. Однак, якщо в'язкість занадто велика, потрібно мати високий тиск впорскування, розмір продукту обмежений, а продукт схильний до дефектів; якщо в'язкість занадто мала, явище переливу є серйозним, якість продукту непросто гарантувати, в цьому випадку сопла повинні мати самоблокуючий пристрій.


Послати повідомлення
Зв’яжіться з намиЯкщо у вас є питання

Ви можете зв’язатися з нами по телефону, електронною поштою або онлайн -формою нижче. Наш фахівець незабаром зв’яжеться з вами.

Зверніться зараз!