1. O efeito da temperatura
Foi conhecido da análise anterior que a viscosidade dos plásticos é uma função da taxa de cisalhamento, mas a viscosidade dos plásticos também é afetada pela temperatura. Portanto, é de importância prática estudar a influência da temperatura na viscosidade apenas quando a taxa de cisalhamento é constante. De um modo geral, a sensibilidade à viscosidade do plástico fundido é mais forte do que a da ação de cisalhamento. Os resultados mostram que a viscosidade do fundido diminui exponencialmente com o aumento da temperatura.
Isso ocorre porque a temperatura aumenta, isso vai acelerar o movimento entremoléculas e cadeias moleculares, que irá reduzir o emaranhamento entre as cadeias moleculares de plástico e a distância entre as moléculas, levando à diminuição da viscosidade. É fácil de formar, mas o produto tem uma grande taxa de encolhimento, o que causa decomposição. A temperatura é muito baixa, a viscosidade do fundido é grande, o fluxo é difícil, a formabilidade é pobre e a elasticidade é grande, o que também tornará a estabilidade da forma do produto pobre.
Mas a viscosidade de diferentes plásticos varia com a temperatura. O mais sensível do poliformaldeído à temperatura é o polietileno, polipropileno e poliestireno, e o mais sensível é o acetato de celulose
Na prática, para o fundido com boa sensibilidade à temperatura, é possível melhorar o desempenho de fluxo de plásticos melhorando a temperatura de moldagem durante o processo de moldagem, como PMMA, PC, CA, PA. Mas para plásticos com baixa sensibilidade, não é óbvio melhorar o desempenho do fluxo aumentando a temperatura, portanto, geralmente não é usado para melhorar as características do fluxo.
Por exemplo, POM, PE, PP e outros plásticos não polares, mesmo que o aumento de temperatura seja grande, a viscosidade diminui muito pouco. Além disso, a temperatura deve ser limitada por certas condições, ou seja, a temperatura de moldagem deve estar dentro da faixa de temperatura de moldagem permitida do plástico, caso contrário, o plástico se degradará. A perda do equipamento de conformação é grande, as condições de trabalho estão deterioradas e a perda não é paga. É de importância quantitativa expressar a relação entre a viscosidade e a temperatura dos materiais usando o tamanho da energia de ativação.
2. O efeito da pressão
Existe um pequeno espaço entre as moléculas e as cadeias dentro da massa plástica, ou seja, o chamado volume livre. Assim, o plástico pode ser comprimido. Durante a injeção, a pressão externa máxima sobre o plástico pode atingir dezenas ou até centenas de MPa. Sob a pressão, a distância entre as macromoléculas diminui, a faixa de atividade do segmento da cadeia diminui, a distância entre as moléculas diminui e a força entre as moléculas aumenta, o que torna o deslocamento das cadeias mais difícil, o que mostra que a viscosidade geral aumenta.
Mas a viscosidade de diferentes plásticos é diferente sob a mesma pressão. O poliestireno (PS) é o mais sensível à pressão, ou seja, quando a pressão aumenta, a viscosidade aumenta rapidamente. Em comparação com o LDPE, a pressão tem pouca influência na viscosidade e o polipropileno é igual ao do polietileno de médio grau.
O fato de que o aumento da viscosidade causado pelo aumento da pressão mostra que não é apropriado aumentar a taxa de fluxo do fundido plástico apenas aumentando a pressão. A alta pressão pode não apenas melhorar o enchimento do fluido, obviamente, mas também o desempenho do enchimento pode diminuir devido ao aumento da viscosidade. Isso não só causa perda excessiva de energia e desgaste excessivo do equipamento, mas também causa defeitos como transbordamento e estresse interno do produto.
Além disso, a pressão está muito alta e haverá defeitos de injeção, como deformação do produto, o que leva a um consumo excessivo de energia. Mas a pressão está muito baixa, o que causará falta de material.
A influência da temperatura na viscosidade pode ser encontrada no fato de que o efeito do aumento da pressão na viscosidade do plástico fundido é semelhante ao da redução da temperatura na viscosidade do plástico dentro da faixa dos parâmetros normais de processamento. Por exemplo, para muitos plásticos, quando a pressão aumenta para 100 MPa, a alteração da viscosidade é equivalente a reduzir a temperatura de 30-50 ℃.
3. A influência da taxa de cisalhamento
Com o aumento da taxa de cisalhamento, a viscosidade dos plásticos geralmente diminui. Mas no caso de baixa taxa de cisalhamento e alta taxa de cisalhamento, a viscosidade quase não muda com a taxa de cisalhamento. Sob a premissa de certa temperatura e pressão, a viscosidade de diferentes plásticos é diferente.
Ou, embora a viscosidade da maioria dos fundidos de plástico diminua com o aumento da taxa de cisalhamento, a sensibilidade de diferentes plásticos à taxa de cisalhamento (tensão de cisalhamento) é diferente.
O esclarecimento deste ponto é que a viscosidade dos plásticos será significativamente reduzida e o desempenho do fluxo será melhorado com o aumento da taxa de cisalhamento dentro de uma certa faixa de taxa de cisalhamento. No entanto, é melhor escolher o ajuste do processo na faixa de viscosidade do fundido que não é sensível à taxa de cisalhamento, caso contrário, a flutuação da taxa de cisalhamento causará instabilidade de processamento e defeitos na qualidade dos produtos plásticos.
4. A influência da estrutura plástica
Para plásticos, a viscosidade dos plásticos aumenta com o aumento do peso molecular médio relativo a uma determinada temperatura. Quanto maior for o peso molecular relativo, mais forte será a força intermolecular e maior será a viscosidade.
Quanto menor o peso molecular do plástico, menos a viscosidade depende da taxa de cisalhamento; quanto maior o peso molecular, maior a dependência da viscosidade na taxa de cisalhamento. A viscosidade de fusão e a processabilidade da resina com ampla distribuição de peso molecular e resina de dupla distribuição de peso molecular são baixas. Porque a cadeia de baixo peso molecular é útil para melhorar a fluidez da resina fundida.
5. A influência de aditivos de baixo peso molecular
O baixo peso molecular pode reduzir a força entre macromoléculas e desempenhar o papel de&lubrificação GG, reduzindo assim a viscosidade do fundido e reduzindo a viscosidade e a temperatura de fluidização. Se forem adicionados plastificante e solvente, a resina pode ser facilmente preenchida e moldada.
Em suma, a viscosidade do polímero fundido afeta diretamente a dificuldade de moldagem por injeção. Se a temperatura da formação de plástico for controlada abaixo da temperatura de decomposição, a viscosidade do fundido é 50-500 pa-s quando a taxa de cisalhamento é 103 s-1, e a moldagem por injeção é mais fácil. No entanto, se a viscosidade for muito grande, é necessário ter uma alta pressão de injeção, o tamanho do produto é limitado e o produto está sujeito a defeitos; se a viscosidade for muito pequena, o fenômeno de transbordamento é grave, a qualidade do produto não é fácil de garantir, neste caso, o bico deve ter dispositivo de travamento automático.
