聚氯乙烯树脂的黏度值(mL/g)对成型制品的影响是什么??
聚氯乙烯树脂的黏度值选择与成型制品有关,它直接影响塑料制品的物理机械性能。黏度低的树脂,熔料的流动性好、加工成型容易、可在较低温度条件下成型。这种树脂主要用来成型硬质的板、唱片、硬膜及零件类塑料制品。而树脂的黏度较高的原料,熔料的流动性差,成型制品也比较困难,主要用来成型软质的薄膜、电缆护套及鞋底类塑料制品。
粘度??
1 指的物理学意义的粘度?
流体才有粘度的说法。指的在两块一定距离的平行板间充以液体,对以平行板沿平行方向施以一定剪切推力。看平行板相对滑移的距离。
TPE若说粘度,估计指的是熔融状态了。其粘度受基材结构,分子量,填充体系相容性,各相组分作用力影响。
2 表面粘性。TPE表面不具有粘性,但硬度软的TPE表面有点润,粘手。如需要较高的粘性,需要对TPE做改性。这种粘性是一种状态特性。
3 包覆注塑粘合性。这个是TPE在熔融成型时有其他塑料的粘结性,这种粘性通过过程来达成需要的粘合效果。
常用塑料的物理性能是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。
均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。
PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的最终期望为基准。
扩展资料:
(一)结晶度:
1、热塑性树脂固体中的分子聚集状态有疏有密,可以把致密的部分称为结晶部分,而把过疏的部分称为非晶部分,大多数的聚合物都会有某种程度的结晶部分。
2、因此,我们把结晶部分的含有率称为结晶度.但一般而论,像尼龙、热塑性聚酯那样具有官能基的聚合物,或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列较规整的聚合物,它们的结晶度较高,而共聚物或混合的聚合物等其结晶度较低。
3、一般聚合物的实际结晶度比其固有的结晶度要低,因此,其结晶度可以通过热处理或提高模温的方法得到提高。
4、结晶度高的聚合物其强度增加、伸长率下降、体积减小.塑料的结晶度越高,其密度就大,熔融温度(熔点)也越高,而且强度大,透明性低,伸长率小。
(二)POM 聚甲醛化学和物理特性 :
1、但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。
2、POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。
3、POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。
参考资料百度百科-常用塑料的物理性能
粘度指数表示一切流体粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示流体粘度受温度的影响越小,粘度对温度越不敏感。
根据粘度指数不同,可将润滑油分为三级:35—80为中粘度指数润滑油;80—110为高粘度指数润滑油;110以上为特高级粘度指数润滑油。
粘度单位是“泊”和“斯”
运动粘度单位:1泊=0.1Pa.S=100mPa.s=100厘泊=100cP
动力粘度单位:1斯=cm2/s=100mm2/S=100厘斯=100cSt
粘度的测定方法
如转桶法、落球法、阻尼振动法、杯式粘度计法、毛细管法等等。对于粘度较小的流体,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛细管粘度计测量;而对粘度较大流体,如蓖麻油、变压器油、机油、甘油等透明(或半透明)液体,常用落球法测定;对于粘度为0.1~100Pa?s范围的液体,也可用转筒法进行测定。
以上内容参考:百度百科-粘度
与之相对应的是剪切变厚的现象。但是常见的塑料熔体都呈现的是剪切变稀,也就是随着剪切速率的增加,熔体的粘度要降低,粘度降低有助于塑料熔体在模具型腔中的流动和填充。
注塑过程中塑料要通过料筒加热,然后经过注塑机的喷嘴,进入模具的主流道,流道以及模具的浇口,最后进入型腔。熔体经过各个部分的剪切速率和粘度关系如图5所示,该图表明,塑料熔体在料筒中粘度较高,流动速度也小,到达浇口后,由于浇口的收缩作用,使得熔体流动速度增加,增大了剪切速率,降低了熔体的粘度,有利于熔体的充模。宽MWD树脂比窄分布树脂剪切变稀程度大。
影响粘度的几个因素
粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一,是对流动性的定量表示,影响粘度的因素有熔体温度、压力、剪切速率以及相对分子质量等,下面分别叙述。
(1)温度的影响 由前面的分析已经知道,塑料的粘度是剪切速率的函数,但是,塑料的粘度同时也受到温度的影响。所以,只有剪切速率恒定时,研究温度对粘度的影响才有实际意义。一般说,塑料熔体粘度的敏感性要比对剪切作用敏感强。研究表明,随着温度的升高,塑料熔体的粘度呈指数函数方式下降。这是因为,温度升高,必然使得分子间,分子链间的运动加快,从而使得塑料分子链之间的缠绕降低,分子之间的距离增大,从而导致粘度降低。易于成型,但制品收缩率大,还会引起分解,温度太低,熔体粘度大,流动困难,成型性差,并且弹性大,也会使制品的形状稳定性差。
但是不同的塑料粘度对于温度的程度不同。聚甲醛对温度的变化最不敏感,其次是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,最敏感的要数乙酸纤维素,表1中列出了一些常用塑料对于温度的敏感程度。非常敏感的塑料,温控十分重要,否则粘度较大变化,使操作不稳定,影响产品质量。
表1 一些塑料粘度受温度的影响程度
塑料
CA
PS
PP
PE
POM
对温度敏感度
最高
较高
高
一般
差
在实用中,对于温度敏感性好的熔体,可以考虑在成型过程中提高塑料的成型温度来改善塑料的流动性能,如PMMA、PC、CA、PA。但是对于敏感性差的塑料,提高温度对于改善流动性能并不明显,所以一般不采用提高温度的办法来改进其流动特性。如POM和PE、PP等非极性塑料,即使温度升幅度很大,粘度却降低很小。还有,提高温度必须受到一定条件的限制,就是成型温度必须在塑料允许的成型温度范围之内,否则,塑料就会发生降解。成型设备损耗大,工作条件恶化,得不偿失。利用活化能的大小来表达物料的粘度和温度的关系,有定量意义。表2 为一些塑料在低剪切速率下的活化能。
表2 一些塑料的活化能 kJ/mol
塑料
HDPE
PP
LDPE
PS
ABS
PC
活化能
26.5~29.4
37.8~40
49.1
105
88.2~109.2
109.2~126
(2)压力的影响 塑料熔体内部的分子之间、分子链之间具有微小的空间,即所谓的自由体积。因此塑料是可以压缩的。注射过程中,塑料受到的外部压力最大可以达到几十甚至几百MPa 。在此压力作用下,大分子之间的距离减小,链段活动范围减小,分子间距离缩小,分子间的作用力增加,致使链间的错动则更为困难,表现为整体粘度增大。
但是不同塑料在同样的压力下,粘度的增大程度并不相同。聚苯乙烯(PS)对于压力的敏感程度最高,即增加压力时,粘度增加得很快。高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比,压力对粘度的影响较小,聚丙烯受压力的影响相当于中等程度的聚乙烯。
增加压力引起粘度增加这一事实表明,单纯通过增加压力去提高塑料熔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,而且由于粘度的增加,填充性能有时还会有下降的可能,不仅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,导致功率的过度消耗。但压力过低则会造成缺料。
结合温度对于粘度的影响可以发现,在塑料的正常加工参数范围内,增加压力对塑料熔体粘度的影响和降低温度对于塑料粘度的影响效果相似。例如对于很多塑料,当压力增加到100 MPa时,其粘度的变化相当于降低温度30~50℃的作用。
几种塑料对于压力的敏感程度如表3所示。
表3 压力对塑料熔体粘度的影响
序号
名称
熔体温度/℃
压力变化范围/MPa
粘度增大倍数
1
PS
196
0~126.6
134
2
PS
180
14~175.9
100
3
PE
149
0~126.6
14
4
HDPE
14~175.8
4.1
5
LDPE
14~175.8
5.6
6
MDPE
14~175.8
6.8
7
PP
14~175.8
7.3
(3)剪切速率的影响 随着剪切速率的加大,塑料的粘度一般降低。但在剪切速率很低和很高的情况下,粘度几乎不随剪切速率变化而变化。
在温度和压力一定前提下,不同塑料粘度降低程度不相同。或者说,尽管大多数塑料熔体的粘度是随着剪切速率的增加而下降的,但是不同的塑料对剪切速率(切应力)的敏感程度是不一样的。
几种常用塑料的粘度对于剪切速率的敏感性如表4所示。
表4 塑料熔体粘度对剪切速率的敏感度
序号
塑料
敏感度
1
ABS(最敏感)
对剪切的敏感度依次降低
2
PC
3
PMMA
4
PVC
5
PA
6
PP
7
PS
8
LDPE(最不敏感)
这一点对使用的启示是:在一定的剪切速率范围内,提高剪切速率会显著降低塑料的粘度,改善其流动性能。尽管如此,宁可选择在熔体粘度对剪切速率不太敏感的范围进行工艺调整,否则因为剪切速率的波动,会造成加工不稳定和塑料制品质量上的缺陷。
(4)塑料结构的影响 对于塑料,在给定温度下,随着相对平均分子质量的增大,塑料的粘度增大。相对分子质量越大,分子间作用力越强,于是粘度也高。
塑料的相对分子质量越小,粘度对于剪切速率的依赖程度越小;分子量越大,粘度对于剪切速率的依赖程度越大。分子量分布宽的树脂和双峯分子量分布树脂熔体粘度低和加工性优良。因为低分子量链部分有利于提高树脂熔体流动性。
(5)低分子量添加剂的影响 低分子可降低大分子链间的作用力,起“润滑”作用因而使熔体粘度减少,同时降低了粘流化温度。如加入增塑剂和溶剂,使树脂易于充模成型。
表5 常用塑料改进流动性能的方法
塑料
改进方法
塑料
改进方法
PE
提高螺杆速度
PS
选非结晶型牌号
PP
提高螺杆速度
ABS
提高温度
PA
提高温度
PVC
提高温度
POM
提高螺杆速度
PMMA
提高温度
PC
提高温度
总之,聚合物熔体粘度的大小直接影响注射成型过程的难易。如控制某塑料成型温度在其分解温度以下,剪切速率为103秒-1时,熔体粘度为50~500帕-秒,注射成型较容易。但如果粘度过大,就要求有较高的注射压力,制品的大小受到限制,而且制品还容易出现缺陷;如果粘度过小,溢模现象严重,产品质量也不容易保证,在这种情况下要求喷嘴有自锁装置
塑料的流动性一般可根据聚合物的相对分子质量、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表观粘度以及流动比等一系列指标衡量。相对分子质量小、熔融指数高、螺旋线长度大、表观粘度小、流动比大,则流动性好。
一般可将常用热塑性塑料的流动性分为三类:
(1)流动性好的有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙乙 烯、醋酸纤维素等。
(2)流动性一般的有ABS、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚等。
(3)流动性差的有聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。
塑料的流动性还随成型工艺条件的改变而变化。例如, 熔体成型温度高则流动性好注射压力大,流动性好。模具结构也会影响流动性的大小。
模具设计时应根据所用塑料的流动性,设计合理的结构。成型时,还可通过控制成型温度、注射压力及注射速率等来调节注射成型过程,以满足对塑件品质的要求。
一、收缩率
热塑性塑料成型收缩的情势及打算如前所述,影响热塑性塑料成型压缩的身分以下:
1.1塑料品种热塑性塑料成型进程傍边由于还存在结晶化形起的体积变革,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料比较则收缩率较大,延长率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面打仗外层立即冷却形成低密度的固态外壳。因为塑料的导热性差,使塑件内层敏感冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件构造、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
1.3进料口体例、尺寸、散布这些成分直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。直接进料口、进料口截面大(特殊截面较厚的)则收增加但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则紧缩大。
1.4成型前提模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、膨胀大,特别对结晶料则因结晶度高,体积改变大,故收缩更大。模温散布与塑件表里冷却及密度均匀性也有关,间接影 响到各部分紧缩量巨细及方向性。别的,坚持压力实时光对缩短也影响较大,压力大、工夫长的则收减少但标的目的性大。注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性 回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、压缩大,但偏向性小。因而在成型时调解模温、压力、注塑速度及冷却时候等诸要素也可恰当变化塑件收缩情形。
模具设想时把柄种种塑料的收缩范畴,塑件壁厚、外形,进料口方式尺寸及漫衍环境,按经验断定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以把持收缩率时,一般宜用以下措施计划模具:
①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修改的余地。
②试模判定浇注系统形式、尺寸及成型条件。
③要后处理的塑件经后处置确定尺寸变更状态(测量时必需在脱模后24小时以后)。
④按事实收缩状况矫正模具。
⑤再试模并可适本地修改工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。
二、流动性
2.1热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数举办分析。分子量小,分子量分布宽,分子布局规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模具设计要求大要可将常常应用塑料的流动性分为三类:
①流动性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯;
②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚;
③活动性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变,主要影响的因素有如下几多点:
①温度料温高则流动性增大,但差别塑料也各有不同,PS(尤其耐袭击型及MFR值较高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑料的流动性随温度变更较大。对PE、POM、则温度增减对其流动性影响较小。所过去者在成型时宜调治温度来控制流动性。
②压力注塑压力增大则熔融料受剪切感召大,牢固性也增大,特别是PE、POM较为敏感,所以成型时宜调节注塑压力来操纵运动性。
③模具结构浇注零星的形式,尺寸,部署,冷却体系打算,熔融料流动阻力(如型面光明度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性,凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降落。模具假想时应根据所用塑料的流动性,选用公平的结构。成型时则也可控制料温,模温及注塑压力、注塑速率等因素来适当地调理填充情况以满足成型需要。
三、结晶性
热塑性塑料按其冷凝时无浮现结晶气象可分辨为结晶型塑料与非结晶型(又称无定形)塑料两年夜类。
所谓结晶征象即为塑料由熔融状况到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变因素子停止自由勾当,按稍微坚固的位置,并有一个使分子摆设成为正规模型的倾向的一种景象。
作为断定这两类塑料的外不雅观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,畸形结晶性料为不透明或半透明(如POM等),无定形料为透明(如PMMA等)。但也有例外情况,如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高通明性,ABS为无定形料但却实在不透明。
在模具设计及抉择注塑机时应重视对结晶型塑料有以下要求及留心事故:
①料温上升到成型温度所需的热量多,要用塑化才干大的设备。
②冷却回化时放出热量大,要充分冷却。
③熔融态与固态的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔。
④冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,壁厚则冷却慢,结晶度高,收缩大,物性好。以是结晶性料应按请求必须节制模温。
⑤各向异性显明,内应力大。脱模后未结晶化的份子有连续结晶化偏向,处于能量不平衡情况,易发作变形、翘曲。
⑥结晶化温度范围窄,易发生未熔料末注入模具或堵塞进料口。
四、热敏性塑料及易水解塑料
4.1热敏性系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时分较长或进料口截面太小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降解,剖析的倾向,存在这类特点的塑料称为热敏性塑料。如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,POM,聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时发生单体、气体、固体等副产物,分内是有的分解气体对人体、配置、模具都有抚慰、堕落作用或毒性。因此,模具设计、决定注塑机及成型时都应留心,应选用螺杆式注塑机,浇注系统截面宜大,模具跟料筒应镀铬,不得有*角滞料,必须严格控制成型温度、塑猜中加入牢固剂,减弱其热敏性能。
4.2有的塑料(如PC)即使含有大量水分,但在高温、低压下也会发生分解,这类功效称为易水解性,对此必须预先加热单调。
五、应力开裂及熔体破裂
5.1有的塑料对应力敏感,成型时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此,除在原料内加入添加剂提高开抗裂性外,对质料应过细枯燥,合理的筛选成型条件,以增长内应力和增加抗裂性。并应弃取合理的塑件形状,不宜设定嵌件等方法来尽管镌汰应力汇合。模具设计时应增大脱模斜度,选用公道的进料口及顶出机构,成型时应适当的调理料温、模温、注塑压力及冷却时间,尽量预防塑件过于冷脆时脱模,成型后塑件还宜停止后处置惩罚提高抗开裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触。
5.2当必定融熔体流动速度的聚合物熔体,在恒温下经由喷嘴孔时其流速超出某值后,熔体名义产生明显横向裂纹称为熔体粉碎,有损塑件表面及物性。故在选用熔体固定速度高的聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,增添注塑速率,进步料温。
六、热机能及冷却速度
6.1各种塑料有不合比热、热传导率、热变形温度等热功能。比热高的塑化时须要热量大,应选用塑化本事大的注塑机。热变形温度高塑料的冷却功夫可短,脱模早,但脱模后要防备冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢(如离子聚合物等冷却速度极慢),故必须充分冷却,要加强模具冷却成果。热浇道模具适用于比热低,热传导率高的塑料。比热大、热传 导率低,热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不幸于高速成型,必须选用适当的注塑机及增强模具冷却。
6.2各类塑料按其种类特征及塑件形状,要求必须保持得当的冷却速度。所以模具必须按成型要求设定加热跟冷却系统,以连结必定模温。当料温使模温下降时应予冷却,以防范塑件脱模后变形,延伸成型周期,高涨结晶度。当塑料余热缺少以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使模具保持在一定温度,以控制冷却速度,保证流动性,改进添补条件或用以掌握塑件使其缓慢冷却,避免厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。对流动性好,成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况偶尔需加热或冷却交替应用或局 部加热与冷却并用。为此模具应设有呼应的冷却或加热零碎。
七、吸湿性
塑料中因有各种增添剂,使其对水分有差异的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水份及不吸水也不轻易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解感化,使树脂起泡、流动性下降、名义及力学性能不良。所以吸湿性塑料必须按恳求采用切当的加热方法及尺度结束预热,在利用时防止再吸湿。