塑料熔体剪切粘度的影响因素有哪些

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精选答案

塑料在不同的温度范围内可表现出三种不同的状态，分别是玻璃态、高弹态和黏流态。只有在黏流态下，塑料具有大幅度的熔变性，才能通过狭窄的通道被压注入模。熔变后的塑料黏度越小越容易充满模腔，黏度越大越难以充满模腔。

塑料的黏度是塑料熔融流动时大分子之间相互摩擦系数的大小，并非一成不变的，塑料本身特性的改变，以及外界温度，压力等条件的影响，都可造成黏度的变化。

塑料黏度的影响因素有以下几种：

一、分子量的影响。同一种塑料可以有不同的分子量和分子量分布。分子量愈大，分子间作用力就会愈强，反映出来的黏度就愈大。如ABS塑料有阻燃型的、普通型的、耐高温型的、电镀型的等，不同类型的黏度也是不同的。

二、低分子添加剂的影响。低分子添加剂可以降低大分子链之间的作用力，因而使黏度降低，同时降低了熟流温度。有些塑料成型时会加入溶剂或增塑剂，目的就是为了降低黏度，使之易于允模成型。

三、外界温度的影响。就成型的工艺操作而言，温度愈高，塑料大分子链的热运动愈强烈，黏度愈低。但各种塑料熔体黏度降低的幅度有较大差别，用升温来降低黏度以利于成型，不是对所有塑料都是等效的。也就是说，不同的塑料对温度的敏感性不同。

四、剪切速率的影响，流体的黏度不随剪切速度的变化而变化，这种流体为牛顿流体，如水、气体、低分子化合物液体；如果黏度依赖于它的剪切速率，这样的流体为非牛顿流体，大部分塑料熔体为非牛顿流体。

有效地增加塑料的剪切速率可使塑料熔体黏度下降，不同的塑料受剪切速度的影响也是不同的。

五、压力的影响，虽然高的注射压力在注射过程中能提高注射速度而获得大的剪切作用，似乎对于降低黏度有利，但单从压力的物理意义方面来说，增压反而令熔融塑料黏度增大，原因是塑料大分子链之间本身保持着一定的距离，压力的增加使分子间的距离缩小，因而分子链之间的移动更困难，整体 的流动黏度就增大了。但是不同塑料在同样的压力下，黏度的增大程度并不相同。聚苯乙烯对于压力的敏感度程度最高，即增加压力时，黏度增加得很快。高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比，压力对黏度的影响较小，聚丙烯受压力的影响相当于中等程度的聚乙烯。

增加压力引起的黏度在增加这一事实表明，单纯通过增加压力提高塑料溶体的流量是不恰当的。过高的压力不仅不能明显地改善流体的填充，而且由于黏度的增加，填充性能有时还会有下降的可能，不近造成过多的功率损耗和过大的设备磨损，还会引起溢料和增加制品内应力等弊病。此外，压力过高，还会出现制品变形等注塑缺陷，导致功率的过渡消耗。