1. El efecto de la temperatura
Se sabe por el análisis anterior que la viscosidad de los plásticos es una función de la velocidad de cizallamiento, pero la viscosidad de los plásticos también se ve afectada por la temperatura. Por lo tanto, es de importancia práctica estudiar la influencia de la temperatura sobre la viscosidad solo cuando la velocidad de cizallamiento es constante. En términos generales, la sensibilidad a la viscosidad del plástico fundido es más fuerte que la de la acción de cizallamiento. Los resultados muestran que la viscosidad de la masa fundida disminuye exponencialmente con el aumento de temperatura.
Esto se debe a que la temperatura aumenta, acelerará el movimiento entremoléculas y cadenas moleculares, lo que reducirá el entrelazamiento entre las cadenas moleculares plásticas y la distancia entre moléculas, lo que conducirá a la disminución de la viscosidad. Es fácil de formar, pero el producto tiene una gran tasa de contracción, lo que provocará la descomposición. La temperatura es demasiado baja, la viscosidad de la masa fundida es grande, el flujo es difícil, la conformabilidad es pobre y la elasticidad es grande, lo que también hará que la estabilidad de la forma del producto sea mala.
Pero la viscosidad de diferentes plásticos varía con la temperatura. El más sensible del poliformaldehído a la temperatura es el polietileno, polipropileno y poliestireno, y el más sensible es el acetato de celulosa.
En la práctica, para la masa fundida con buena sensibilidad a la temperatura, es posible mejorar el rendimiento de flujo de los plásticos mejorando la temperatura de moldeo durante el proceso de moldeo, como PMMA, PC, CA, PA. Pero para los plásticos con poca sensibilidad, no es obvio mejorar el rendimiento del flujo aumentando la temperatura, por lo que generalmente no se usa para mejorar las características del flujo.
Por ejemplo, POM, PE, PP y otros plásticos no polares, incluso si el aumento de temperatura es grande, la viscosidad disminuye muy poco. Además, la temperatura debe estar limitada por ciertas condiciones, es decir, la temperatura de moldeo debe estar dentro del rango de temperatura de moldeo admisible del plástico, de lo contrario, el plástico se degradará. La pérdida de equipos de formación es grande, las condiciones de trabajo se deterioran y la pérdida no se paga. Es de importancia cuantitativa expresar la relación entre la viscosidad y la temperatura de los materiales utilizando el tamaño de la energía de activación.
2. El efecto de la presión
Existe un pequeño espacio entre moléculas y cadenas dentro del plástico fundido, es decir, el llamado volumen libre. Para que el plástico se pueda comprimir. Durante la inyección, la presión externa máxima sobre el plástico puede alcanzar decenas o incluso cientos de MPa. Bajo la presión, la distancia entre las macromoléculas disminuye, el rango de actividad del segmento de la cadena disminuye, la distancia entre las moléculas disminuye y la fuerza entre las moléculas aumenta, lo que dificulta la dislocación de las cadenas, lo que muestra que la viscosidad general aumenta.
Pero la viscosidad de diferentes plásticos es diferente bajo la misma presión. El poliestireno (PS) es el más sensible a la presión, es decir, cuando la presión aumenta, la viscosidad aumenta rápidamente. En comparación con el LDPE, la presión tiene poca influencia sobre la viscosidad y el polipropileno es igual al del polietileno de grado medio.
El hecho de que el aumento de la viscosidad causado por el aumento de la presión muestra que no es apropiado aumentar el caudal de plástico fundido aumentando la presión solo. La alta presión no solo puede mejorar el llenado del fluido, obviamente, sino que también el rendimiento de llenado puede disminuir debido al aumento de la viscosidad. No solo causa una pérdida excesiva de energía y un desgaste excesivo del equipo, sino que también causa defectos como el desbordamiento y la tensión interna del producto.
Además, la presión es demasiado alta y habrá defectos de inyección como la deformación del producto, lo que conduce a un consumo de energía excesivo. Pero la presión es demasiado baja, lo que provocará la escasez de material.
La influencia de la temperatura sobre la viscosidad se puede encontrar en que el efecto de aumentar la presión sobre la viscosidad del plástico fundido es similar al de reducir la temperatura sobre la viscosidad del plástico dentro del rango de los parámetros normales de procesamiento. Por ejemplo, para muchos plásticos, cuando la presión aumenta a 100 MPa, el cambio de viscosidad equivale a reducir la temperatura de 30-50 ℃.
3. La influencia de la velocidad de corte
Con el aumento de la velocidad de cizallamiento, la viscosidad de los plásticos generalmente disminuye. Pero en el caso de una velocidad de corte baja y una velocidad de corte alta, la viscosidad casi no cambia con la velocidad de corte. Bajo la premisa de cierta temperatura y presión, la viscosidad de diferentes plásticos es diferente.
O, aunque la viscosidad de la mayoría de los plásticos fundidos disminuye con el aumento de la velocidad de corte, la sensibilidad de diferentes plásticos a la velocidad de corte (esfuerzo de corte) es diferente.
La aclaración de este punto es que la viscosidad de los plásticos se reducirá significativamente y el rendimiento del flujo se mejorará al aumentar la velocidad de corte dentro de un cierto rango de velocidad de corte. Sin embargo, es mejor elegir el ajuste del proceso en el rango de viscosidad de la masa fundida que no es sensible a la velocidad de cizallamiento; de lo contrario, la fluctuación de la velocidad de cizallamiento provocará inestabilidad en el procesamiento y defectos en la calidad de los productos plásticos.
4. La influencia de la estructura plástica
En el caso de los plásticos, la viscosidad de los plásticos aumenta con el aumento del peso molecular medio relativo a una temperatura determinada. Cuanto mayor sea el peso molecular relativo, mayor será la fuerza intermolecular y mayor la viscosidad.
Cuanto menor sea el peso molecular del plástico, menos dependerá la viscosidad de la velocidad de cizallamiento; cuanto mayor sea el peso molecular, mayor será la dependencia de la viscosidad de la velocidad de cizallamiento. La viscosidad en estado fundido y la procesabilidad de la resina con una amplia distribución de peso molecular y resina de doble distribución de peso molecular son bajas. Porque la cadena de bajo peso molecular es útil para mejorar la fluidez de la resina fundida.
5. La influencia de los aditivos de bajo peso molecular
El bajo peso molecular puede reducir la fuerza entre macromoléculas y desempeñar el papel de&"lubricación GG", reduciendo así la viscosidad de la masa fundida y reduciendo la temperatura de fluidización de la viscosidad. Si se agregan plastificante y solvente, la resina se puede llenar y moldear fácilmente.
En resumen, la viscosidad del polímero fundido afecta directamente a la dificultad del moldeo por inyección. Si la temperatura de formación de plástico se controla por debajo de la temperatura de descomposición, la viscosidad de la masa fundida es 50-500 pa-s cuando la velocidad de cizallamiento es 103 s-1, y el moldeo por inyección es más fácil. Sin embargo, si la viscosidad es demasiado grande, se requiere tener una presión de inyección alta, el tamaño del producto es limitado y el producto es propenso a defectos; si la viscosidad es demasiado pequeña, el fenómeno de desbordamiento es grave, la calidad del producto no es fácil de garantizar, en este caso, se requiere que la boquilla tenga un dispositivo de autobloqueo.
