Analyse des facteurs affectant la viscosité du plastique fondu

Mar 16, 2021

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1. L'effet de la température

Il a été connu d'après l'analyse précédente que la viscosité des plastiques est fonction du taux de cisaillement, mais la viscosité des plastiques est également affectée par la température. Par conséquent, il est d'une importance pratique d'étudier l'influence de la température sur la viscosité uniquement lorsque le taux de cisaillement est constant. D'une manière générale, la sensibilité à la viscosité de la matière plastique fondue est plus forte que celle de l'action de cisaillement. Les résultats montrent que la viscosité de la masse fondue diminue de façon exponentielle avec l'augmentation de la température.

C'est parce que la température augmente, cela accélérera le mouvement entremolécules et chaînes moléculaires, ce qui réduira l'enchevêtrement entre les chaînes moléculaires plastiques et la distance entre les molécules, conduisant ainsi à la diminution de la viscosité. Il est facile à former, mais le produit a un taux de retrait important, ce qui entraînera une décomposition. La température est trop basse, la viscosité à l'état fondu est grande, l'écoulement est difficile, la formabilité est médiocre et l'élasticité est grande, ce qui rendra également la stabilité de forme du produit médiocre.

Mais la viscosité des différents plastiques varie avec la température. Le polyformaldéhyde le plus sensible à la température est le polyéthylène, le polypropylène et le polystyrène, et le plus sensible est l'acétate de cellulose.

En pratique, pour la masse fondue avec une bonne sensibilité à la température, il est possible d'améliorer les performances d'écoulement des plastiques en améliorant la température de moulage pendant le processus de moulage, tel que PMMA, PC, CA, PA. Mais pour les plastiques à faible sensibilité, il n'est pas évident d'améliorer les performances d'écoulement en augmentant la température, il n'est donc généralement pas utilisé pour améliorer les caractéristiques d'écoulement.

Par exemple, POM, PE, PP et autres plastiques non polaires, même si l'élévation de température est importante, la viscosité diminue très peu. De plus, la température doit être limitée par certaines conditions, c'est-à-dire que la température de moulage doit être dans la plage de température de moulage admissible du plastique, sinon le plastique se dégradera. La perte d'équipement de formage est importante, les conditions de travail se détériorent et la perte n'est pas payée. Il est d'une importance quantitative d'exprimer la relation entre la viscosité et la température des matériaux en utilisant la taille de l'énergie d'activation.

2. L'effet de la pression

Il y a un petit espace entre les molécules et les chaînes à l'intérieur du plastique fondu, c'est-à-dire le soi-disant volume libre. Ainsi, le plastique peut être comprimé. Lors de l'injection, la pression externe maximale sur le plastique peut atteindre des dizaines voire des centaines de MPa. Sous la pression, la distance entre les macromolécules diminue, la plage d'activité des segments de chaîne diminue, la distance entre les molécules diminue et la force entre les molécules augmente, ce qui rend la dislocation des chaînes plus difficile, ce qui montre que la viscosité globale augmente.

Mais la viscosité des différents plastiques est différente sous la même pression. Le polystyrène (PS) est le plus sensible à la pression, c'est-à-dire que lorsque la pression augmente, la viscosité augmente rapidement. Par rapport au LDPE, la pression a peu d'influence sur la viscosité et le polypropylène est égal à celui du polyéthylène de degré moyen.

Le fait que l'augmentation de la viscosité provoquée par l'augmentation de la pression montre qu'il n'est pas approprié d'augmenter le débit de matière plastique fondue en augmentant la pression seule. La haute pression peut non seulement améliorer évidemment le remplissage du fluide, mais également les performances de remplissage peuvent diminuer en raison de l'augmentation de la viscosité. Cela provoque non seulement une perte de puissance excessive et une usure excessive de l'équipement, mais également des défauts tels qu'un débordement et une contrainte interne du produit.

De plus, la pression est trop élevée et il y aura des défauts d'injection tels que la déformation du produit, ce qui conduit à une consommation d'énergie excessive. Mais la pression est trop faible, ce qui entraînera une pénurie de matériel.

L'influence de la température sur la viscosité peut être trouvée que l'effet de l'augmentation de la pression sur la viscosité du plastique fondu est similaire à celui de la réduction de la température sur la viscosité du plastique dans la plage des paramètres de traitement normaux. Par exemple, pour de nombreux plastiques, lorsque la pression augmente à 100 MPa, le changement de viscosité équivaut à réduire la température de 30 à 50 ℃.

3. L'influence du taux de cisaillement

Avec l'augmentation du taux de cisaillement, la viscosité des plastiques diminue généralement. Mais dans le cas d'un taux de cisaillement faible et d'un taux de cisaillement élevé, la viscosité ne change presque pas avec le taux de cisaillement. Sous l'hypothèse d'une certaine température et pression, la viscosité des différents plastiques est différente.

Ou bien, bien que la viscosité de la plupart des plastiques fondus diminue avec l'augmentation du taux de cisaillement, la sensibilité des différents plastiques au taux de cisaillement (contrainte de cisaillement) est différente.

L'illumination de ce point est que la viscosité des plastiques sera considérablement réduite et les performances d'écoulement seront améliorées en augmentant le taux de cisaillement dans une certaine plage de taux de cisaillement. Cependant, il est préférable de choisir le réglage du processus dans la plage de viscosité à l'état fondu qui n'est pas sensible au taux de cisaillement, sinon la fluctuation du taux de cisaillement entraînera une instabilité de traitement et des défauts de qualité des produits en plastique.

4. L'influence de la structure plastique

Pour les plastiques, la viscosité des plastiques augmente avec l'augmentation du poids moléculaire moyen relatif à une température donnée. Plus le poids moléculaire relatif est élevé, plus la force intermoléculaire est forte et plus la viscosité est élevée.

Plus le poids moléculaire du plastique est petit, moins la viscosité dépend du taux de cisaillement; plus le poids moléculaire est élevé, plus la viscosité dépend du taux de cisaillement. La viscosité à l'état fondu et la capacité de traitement de la résine avec une large distribution de poids moléculaire et une double distribution de poids moléculaire sont faibles. Parce que la chaîne de faible poids moléculaire est utile pour améliorer la fluidité de la résine fondue.

5. L'influence des additifs de bas poids moléculaire

Un faible poids moléculaire peut réduire la force entre les macromolécules, et jouer le rôle de&"lubrification GG", réduisant ainsi la viscosité de la masse fondue et réduisant la température de fluidisation de la viscosité. Si un plastifiant et un solvant sont ajoutés, la résine peut être facilement remplie et moulée.

En bref, la viscosité du polymère fondu affecte directement la difficulté du moulage par injection. Si la température de formation du plastique est contrôlée en dessous de la température de décomposition, la viscosité à l'état fondu est de 50 à 500 pa-s lorsque la vitesse de cisaillement est de 103 s-1, et le moulage par injection est plus facile. Cependant, si la viscosité est trop importante, il est nécessaire d'avoir une pression d'injection élevée, la taille du produit est limitée et le produit est sujet à des défauts; si la viscosité est trop faible, le phénomène de débordement est grave, la qualité du produit n'est pas facile à garantir, dans ce cas, la buse est obligée de disposer d'un dispositif autobloquant.


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