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影响聚合物(wù)流变性质(zhì)的因素

2017-04-17 14:11:03

温度幅度增加很(hěn)大,而他(tā)的表观粘度却降低有(yǒu)限,相反, 大幅度的提高温度很(hěn)可(kě)能(néng)使聚合物(wù)发生降解。塑料加工(gōng)成型生产(chǎn)中(zhōng),依靠提高温度降低熔體(tǐ)粘度以改善流动性的工(gōng)艺控制方法,主要适用(yòng)于粘度对剪切速率不太敏感或其熔體(tǐ)近似服从牛顿流动规律的聚合物(wù),如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺-66等,这些材料不需要增加很(hěn)多(duō)温度而他(tā)们的粘度却下降不少。
 
聚合物(wù)分(fēn)子结构粘度的影响较复杂,一般来说,大分(fēn)子链柔顺性较大的聚合物(wù),链间的缠结点多(duō),链的解缠、伸長(cháng)和滑移困难,熔體(tǐ)流动时的非牛顿性强。对于链的刚硬性和分(fēn)子间吸引力比较大的聚合物(wù),其熔體(tǐ)粘度对温度敏感性增加,非牛顿性减弱,属于这类性质(zhì)的聚合物(wù)有(yǒu)聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二酯等。
 塑料件加工(gōng)
聚合物(wù)大分(fēn)子的热运动与温度有(yǒu)关。温度升高,聚合物(wù)體(tǐ)积膨胀,大分(fēn)子间的自由空间随之增大,彼此间的范德(dé)华力减小(xiǎo),从而有(yǒu)利于大分(fēn)子变形和流动,即粘度下降。在成型工(gōng)艺中(zhōng),对一种表观粘度随温度变化不大的聚合物(wù)来说,如仅靠增加温度来增加其流动性使其能(néng)成型是不合适的。
 
聚合物(wù)大分(fēn)子中(zhōng)存在支链结构时,对粘度也有(yǒu)影响。支链越長(cháng)、支化程度越高,对粘度影响越显著。支链越長(cháng)、支化程度越高,则他(tā)们与附近其他(tā)大分(fēn)子链缠结越紧,就会导致变形和流动困难,因此表现為(wèi)粘度增大、流动性降低。聚合物(wù)相对分(fēn)子质(zhì)量比较大时,其大分(fēn)子链段会有(yǒu)所加長(cháng),大分(fēn)子链重心移动也会减慢。
 
由于链段间相对位移被抵消的机会增大,使得缠结点增多(duō),解缠、伸長(cháng)和滑移困难,因此一般都需要较大的剪切速率和较長(cháng)的切变作(zuò)用(yòng)时间,故熔體(tǐ)粘度以及粘度对剪切速率的敏感性因此会增大。聚合物(wù)内大分(fēn)子之间相对分(fēn)子质(zhì)量的差异叫做相对分(fēn)子质(zhì)量分(fēn)布,差异越大,分(fēn)布越宽。
 
生产(chǎn)中(zhōng)的关键问题是如何恰当的控制各种因素,以便能(néng)使剪切稀化效应保持在一个合理(lǐ)范围。在塑料加工(gōng)生产(chǎn)中(zhōng)必须根据聚合物(wù)的结构特性,选择最佳注射温度、注射压力、注射速度以及模具(jù)结构等加工(gōng)条件,以保证聚合物(wù)熔體(tǐ)不致因粘度过大而影响流动成型,同时也不会因粘度过小(xiǎo)而影响制件的成型质(zhì)量。
 
聚合物(wù)相对分(fēn)子质(zhì)量分(fēn)布不仅影响粘度,而在这种对粘度的影响还与剪切速率有(yǒu)关。一般情况下,如果相对分(fēn)子质(zhì)量相同,则相对分(fēn)子质(zhì)量分(fēn)布较宽时,聚合物(wù)熔體(tǐ)的粘度较小(xiǎo),非牛顿性较强。在注射成型过程中(zhōng),相对分(fēn)子量分(fēn)布对粘度的影响经常體(tǐ)现在塑件的质(zhì)量方面。聚合物(wù)相对分(fēn)子质(zhì)量分(fēn)布比较宽时,虽然呈现粘度下,流动性好的特点,但成型出的塑件性能(néng)质(zhì)量较差。所以,应尽量减少聚合物(wù)中(zhōng)低分(fēn)子物(wù)质(zhì),尽量使用(yòng)相对分(fēn)子质(zhì)量分(fēn)布较窄的物(wù)料,以提高塑件的性能(néng)。
 
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