(一)溫度對剪切黏度的影（yǐng）響

在成型注塑加工工藝中，對一種表（biǎo）觀黏度隨溫度（dù）變化不大的聚合物來說（shuō），如僅靠增（zēng）加溫度來增加其流動性能以使它能夠 注塑加工成型是錯誤（wù）的，因為溫度幅度增加很大，而它的（de）表觀黏度卻降低有限。另一方麵，大幅度地增加溫度很可能使聚合物發生降解，從對比角度來看，在注（zhù）塑加工成型中利用增溫來降低聚甲（jiǎ）基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚（jù）酰胺等的表觀黏度是可行的，因（yīn）為增溫不多而它（tā）的表觀黏度卻能下降不少。

(二)壓力對剪切（qiē）黏度（dù）的影響

由於液體的剪切黏度依賴（lài）於分子間的作用力，而（ér）作用力又與分子間的距離有關（guān），因而當液體承受（shòu）壓力而使分子（zǐ）間的距（jù）離（lí）減小時，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（xìng）都很有限，但是屬於高（gāo）分子的聚合物熔體卻不然。特別是聚 合物熔體的加工壓力通常都比較高，例如在注射模（mó）塑中（zhōng），聚合物常需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它（tā）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（dào）壓力時，因受壓縮率的影響，其黏度定會（huì）有所增（zēng）高，如聚乙烯在壓力由100kPa升高到 100MPa時，其表觀黏度增加2.5倍，且聚合物 的（de）壓（yā）縮率（lǜ）不同，其黏度對（duì）壓力的敏感性也不同。

單純通過增（zēng）大壓力來提高聚（jù）合物熔體（tǐ）的流量是不恰當的，即使在同一壓力（lì）作用下的（de）同一種聚合（hé）物熔體，注塑加工（gōng）成（chéng）型時所用設備大小不（bú）同，則（zé）其流動行為也有差別，因為盡管（guǎn）所受壓力相（xiàng）同，所受切應力依然可以不同。事實上，一種聚合物在（zài）正常的加工（gōng）溫度範圍內，增（zēng）加壓力對黏度的影響和降低溫度的影響有（yǒu）相似性。這種在 注塑加工（gōng）過程中（zhōng）通（tōng）過改變壓 力或溫度，都能獲得同樣的黏度變化的效應（yīng）稱為 壓力-溫度等（děng）效性（xìng）。例如，對於很多聚合物，壓力（lì）增加到100MPa時，熔體（tǐ）黏度的變化相當於降 低30~50℃溫度的（de）作用。一般在維（wéi）持黏度恒定的情（qíng）況下，這一數值並不依賴於相對（duì）分子質量。在注射成型注塑加工 生產中考慮壓力對黏度的影響時（shí），需要解決（jué）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的質（zhì）量因素，以確保成型 注塑加工工藝能有的注射壓力（lì）和注射溫度。

三、聚合物（wù）熔體的黏彈性

聚合物熔體不僅（jǐn）具（jù）有黏流性（xìng），而且還具有如固體般（bān）的彈性，即當熔體受到應力時，一（yī）部分（fèn）消耗於（yú）黏（nián）性變形;而另一部分變（biàn）形的將會被熔體儲存，一旦外界應（yīng）力移去，變形就得到（dào）恢複。這種現象對低分子液體來說（shuō）是沒有的。在黏彈性流動中彈性行為已不能忽視的液體稱（chēng）為黏彈性液體。液體（tǐ）中的彈性（xìng）行為是流動過程中聚合物 大分子構象改變所（suǒ）引起的。大分子伸展儲存了彈性能，外界應力去除後大分子（zǐ）會（huì）部分恢複原來蜷曲（qǔ）的構象，因而（ér）引起高彈形變並釋放彈性能。實踐證明（míng），這種彈性恢複並不是瞬時的，因為大（dà）分子構象的恢複過程需要克服內在黏性的阻滯。液體流動是以黏性形變為主還是以彈性形變為主，取決於外力作用（yòng）時間t與時間t,的關係。

當t》1,時，即外力作用時間比時間長得多時，液體的總（zǒng）形變以（yǐ）黏性形變為主，反之將以彈性形（xíng）變為主。對（duì）於黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基本上表現為固體的物質，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（bǐng）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（zhù）射時間看成外力作用時（shí）間，則其遠遠大於時間，由此可知注射過程中的彈（dàn）性（xìng）變形部分是極小的。應（yīng）該注意（yì）的是，即便是少量的彈性變形，也能使熔體產生流（liú） 動（dòng）缺陷，使塑件產生變形。

流（liú）動熔體中的彈性形變與聚合物（wù）的相對分子質量、外力（lì）作用速度或時間以及熔體的溫度等有關（guān）。一（yī）般地，隨（suí）相對（duì）分子（zǐ）質量增大，外（wài）力作用時間縮短，當熔體的溫（wēn）度稍高於材料熔點時，彈性現象表現得特別不錯。應變關係曲線 YH是總形變（biàn）的可逆部分，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（kě）逆形變體中（zhōng）。

四（sì）、熱塑性（xìng）和（hé）熱固性聚合物流變行為的比較

在通常的（de）注塑加工條件下，對熱塑性聚合物加熱是一種物理作用，其目的是使聚合物達到黏流態以便於成型，材料在注塑加工 過程所獲得的形狀必須通過冷卻來定型。雖然，由於多次加熱和受到加工設（shè）備（bèi）的作用會引起材料內在性質發生一定變化，但並未改變材料整體可塑性的基本特性，特別是材料的黏度在加工（gōng）條件下基本沒有發生不可逆的改變。

但熱固性聚合物則不同（tóng），加熱不僅可使（shǐ）材料熔融，能在壓力下產生流動、變形（xíng）和（hé）獲得所需形狀等物理作用，並（bìng）且還能使具有活性基團的組分在足夠高的（de）溫度下產生（shēng）交聯反應（yīng），並（bìng）完成硬化等化學反應。一旦熱固性材料硬化後，黏度變為無限大，並失去了（le）再（zài）次軟化、流動和（hé）通（tōng）過加（jiā）熱而改變（biàn）形狀的能力（lì）。可見熱固性聚合物在加工過程中黏度的（de）變化規律與熱塑性聚合物有著本質的差別。

熱塑（sù）性聚合物和熱固性聚（jù）合物流變行為的不同加以說明，熱固性聚合物加熱初期流動（dòng）性的增大是由於作用的結果，在（zài）達（dá）到硬化之前的一段時（shí）間，體（tǐ）係黏度隨時間的變化不大，過此之後，聚合與交聯反應進一步進行，聚合物相對分子質量（liàng）很快增大（dà）而導致流（liú）動性迅速減小。

溫度（dù）對（duì）流動性的影響是由黏（nián）度和固化速度兩種互相矛（máo）盾的因素決定的，在較低溫度（dù）範（fàn）圍內溫度對（duì）黏度（dù）的影響起主導作（zuò）用，在0...以下，黏（nián）度隨溫度升高而降低，所以交聯之前總的流動性隨溫度上升而增加;而在較高的溫度範圍，則化學交聯反應（yīng）起主導作用（yòng），隨溫度升高，交聯反應速度加快，熔體的流動性迅速降低。

所以，熱固性聚合物的交聯速（sù）度可（kě）以通過溫度來控製。溫度的這種特性正是熱固性塑料注射成型中注射機與模具分（fèn）別采用不（bú）同溫度的（de）原因（yīn），例（lì）如，注射的溫度是產生黏度（dù）而又不引起迅速交聯的溫度，澆口和模具的溫度則應是（shì）有利於迅速硬化的溫度。因此，對（duì）熱固性聚合物來說，溫度對熱固性聚合物流動性的影確的注（zhù）塑加工工藝的關鍵是使聚合物組分在交聯之前完成流動（dòng）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（shì），但影響過程是複雜（zá）的，目前還無定性的研究。

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