大連注塑成型淺談塑料熔體的剪切變稀的現(xiàn)象
塑料熔體為非牛頓流體,一個與注射成型密切相關的加工性是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(xiàn)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(tài)下表現(xiàn)出來的特性在圖4的坐標中,呈現(xiàn)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,
與之相對應的是剪切變厚的現(xiàn)象。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。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。
溫度的影響 由前面的分析已經(jīng)知道,塑料的粘度是剪切速率的函數(shù),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(shù)函數(shù)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(wěn)定性差。
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?shù)摹_^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(xiàn)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。