深圳市婷婷五月开心五月色情模具有限公司
電話: 86 - 755 - 2977 3559
電話: 86 - 755 - 29604615
傳真: 86 - 755 - 2960 4572
郵箱: kexiangmold@126.com
sales@cousunmold.com
地址(zhǐ): 深圳市光明(míng)新區公明街道西田社
區第二工業區(qū)24棟A區
(一)溫度對剪(jiǎn)切黏度的影響
在成型注塑加工工藝中,對(duì)一種表觀黏度隨溫度變化(huà)不大的聚合物來說,如(rú)僅靠增加溫度來增加其流動性能以使它能夠 注塑加(jiā)工成型是錯誤的,因為溫(wēn)度(dù)幅(fú)度增加很大,而它的表觀黏度卻降低有限(xiàn)。另一方(fāng)麵,大幅度地增加溫度(dù)很可能使聚合(hé)物發生降解,從對比角度來看,在注塑加工成型中利用增溫來降低聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳(tàn)酸酯和聚酰胺等的表觀(guān)黏度是可行的,因為增溫不多而它的表觀黏度卻能下降(jiàng)不少。
(二)壓力對(duì)剪切黏度的影(yǐng)響
由於液體的剪切黏度依賴於分子間的作用力,而作用力(lì)又與分子間的距離有關,因而當液(yè)體承受壓力而使分子(zǐ)間的距離減(jiǎn)小時,液體的剪切黏度總是趨於增大。低分子聚合物的液體,其壓縮性都很有限,但是屬於高分子的聚合物熔體卻不然。特別是聚 合物熔體的加工壓力(lì)通常都比較高,例如在注射(shè)模塑中,聚(jù)合物常需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它們的壓縮性(xìng)是可觀的,其壓縮率常可達5%甚至10%以上。實驗證明,聚合物熔體在受到壓力時,因受壓縮率的影響,其黏度定會有所增高,如聚乙烯(xī)在壓力由100kPa升高(gāo)到 100MPa時,其表觀(guān)黏度增加2.5倍,且聚合物 的(de)壓縮率不同,其黏度對壓力(lì)的敏感性也不同。
單純通過增大壓力來提高聚合物熔體的流量是不恰當的,即使在同一壓力作用下的同(tóng)一種聚(jù)合(hé)物熔體,注塑加工成型時所用設備大小不同,則其流動行為也有差別,因為盡管(guǎn)所受壓力相同,所受切應(yīng)力依然可以不同。事實上,一種聚合物在正常的加工溫度範圍內,增加壓(yā)力對黏(nián)度的影響和降低溫度的影響有相似性。這種在 注塑加工過(guò)程中通過改變壓(yā) 力或溫度,都能獲得同樣的黏度變化的效應稱為 壓力-溫度等效性(xìng)。例如(rú),對於很(hěn)多聚合物,壓力增加到100MPa時,熔體黏度的(de)變化相當於降 低30~50℃溫(wēn)度的作用。一般在維(wéi)持黏(nián)度恒定的情況下,這一數值並不依賴(lài)於相對分子質量。在注射成型注塑加工 生產中考慮壓力對黏度(dù)的影響時,需要解決關鍵的問題在於:如何綜合考慮生產的經濟性、設備和模具的可靠性以及塑件(jiàn)的質量因素(sù),以確保成型 注塑(sù)加(jiā)工工藝能有的注射壓力和注(zhù)射溫度。
三、聚合物熔體的黏彈(dàn)性
聚合物熔體不僅具有黏流性,而且還具有如固體般的彈性,即當熔(róng)體受到應力時,一部分消耗於黏性變形;而(ér)另一部分變形的(de)將會被熔體儲存,一(yī)旦外界應力移去,變形(xíng)就得(dé)到恢複。這種現象(xiàng)對低分子液(yè)體來說(shuō)是(shì)沒有的。在黏彈(dàn)性流動中彈性(xìng)行為已不能忽視的液體稱為(wéi)黏彈性液體。液體中的彈性行為是流動過程中聚(jù)合物 大分子構象改變所(suǒ)引起的。大分子伸展儲存了彈性能,外(wài)界應力去除後(hòu)大(dà)分子會部分恢複原來蜷曲的構象,因而引起高彈形變並釋放(fàng)彈性能。實踐證(zhèng)明,這種彈性恢複並(bìng)不是瞬時的,因為大分子構象的恢複(fù)過程需要克服內在黏性的阻滯。液體(tǐ)流動是以黏性形變為主還是以彈性形變為主,取決於(yú)外(wài)力作用時間t與時間t,的(de)關係。
當(dāng)t》1,時,即外力作用時間比時間長得(dé)多時,液體的總形變以黏性形變(biàn)為主,反之將以(yǐ)彈性形變為主(zhǔ)。對(duì)於黏度很低的簡單液(yè)體,1≈10-'s; 對基本上表現為固(gù)體的物質,t>10's;一般黏彈性聚合物熔體的時間1,=10-4~10+s.如注射聚甲基丙烯酸甲酯,已知注射溫度為230℃,注射(shè)時間為2s,其時間約為43x10-s;把注射時間看成(chéng)外(wài)力作用時間,則(zé)其(qí)遠遠大於時間(jiān),由此可知注射過程中的(de)彈(dàn)性變形部分是極小的。應該注意的(de)是,即便是(shì)少量的彈性變形,也能(néng)使熔體產生流 動缺(quē)陷,使塑件產生變形。
流動熔體中的彈性形變(biàn)與聚合物的相對(duì)分(fèn)子質量、外(wài)力作用速度或時間以及(jí)熔體(tǐ)的溫度等有關。一般地,隨相對分子質(zhì)量增大,外力(lì)作(zuò)用時間縮短,當熔體的溫度稍高於材料(liào)熔點時,彈(dàn)性現象表現得特別(bié)不錯(cuò)。應變關係曲線 YH是(shì)總形變的可逆部分(fèn),γy則是不 可逆部分,並以形變存在於熔可逆形變回複(0>08)c-成型(xíng)後可逆形變(biàn)體中。
四、熱塑性和熱固性聚合物流變行為的比較
在通常的注塑(sù)加工條件下,對熱塑性聚合物加熱是一種物理(lǐ)作用,其目的是使聚(jù)合物達到(dào)黏流態以便於成型(xíng),材料(liào)在注塑加工 過程所獲得的形狀必須通過冷卻來定型。雖然,由於(yú)多次加熱(rè)和受到(dào)加工設備的(de)作用會(huì)引起材料內在性質發生一(yī)定變化,但並未改變材料整體可(kě)塑性(xìng)的基本特性,特別是材料的黏度在加工條件下基本沒有(yǒu)發生不可(kě)逆(nì)的改變。
但熱固性聚合物則不同,加熱不僅可使材料熔融,能在壓力下產生流動、變形和獲得所需形狀等物理作用,並且還能使(shǐ)具有活性基(jī)團的組分在足夠高的溫度下產生(shēng)交聯反應,並完成硬(yìng)化等化學反應。一旦熱固性材(cái)料硬(yìng)化後,黏度變為無限(xiàn)大,並(bìng)失去了再(zài)次軟化(huà)、流動和通過加熱而改變(biàn)形狀的能力。可見熱固性聚合物在加工過程中黏度(dù)的變化規律與熱塑性聚合物有著本質的差別。
熱塑性聚合物和熱固性聚合物(wù)流變行為的不同(tóng)加(jiā)以說明,熱固性聚合物加熱初期流動性的增(zēng)大是由於作用的結果,在(zài)達到(dào)硬(yìng)化之前(qián)的一段時間,體係黏度(dù)隨時間的變化不(bú)大,過此之後,聚(jù)合與(yǔ)交聯反應進一步進行,聚合物相對分子質量很快增大而導(dǎo)致流動性迅速減小。
溫度(dù)對流動性的影響是由黏度和固化速度兩種互相矛盾的因素決(jué)定的,在較低溫(wēn)度範圍內溫度對黏度(dù)的影響起主導作用,在0...以下,黏度隨溫度升高(gāo)而降(jiàng)低,所以交聯之前總的流動性(xìng)隨溫度上升而增加;而在較高(gāo)的溫(wēn)度範圍(wéi),則化學交聯反應起主導作用,隨溫度升高,交聯反應速度加快(kuài),熔體的(de)流動性(xìng)迅速降低。
所以,熱固性聚合物的(de)交聯速(sù)度可以通過(guò)溫度來控製。溫度的這種特性正是熱固性塑料注(zhù)射成型中(zhōng)注射機與(yǔ)模具分別采用不同溫度的原因,例(lì)如(rú),注射的(de)溫度(dù)是產生黏度而(ér)又不引起迅速交(jiāo)聯的溫度,澆口和(hé)模具的溫度則應是有利於迅速硬化的溫度。因此,對熱固性聚合物(wù)來說,溫度對(duì)熱固性聚合物(wù)流動性的影確的注塑加工工藝的關鍵是使聚合物組(zǔ)分在交聯之前完(wán)成(chéng)流動過程。切應力或剪切速率對熔體流動性有一定的影響,有流動性的趨勢,但(dàn)影響過程是複雜的,目(mù)前還無(wú)定性(xìng)的(de)研(yán)究。
掃一(yī)掃
添加微信(xìn)谘詢(xún)
全國(guó)免費服務熱線
137-1421-9339