플라스틱 용융의 점도에 영향을 미치는 요인의 분석

Mar 16, 2021

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1. 온도의 효과

플라스틱의 점도는 전단 속도의 기능이지만 플라스틱의 점도 온도에 의해 영향을 받는다는 이전 분석에서 알려져 있다. 따라서 전단 속도가 일정할 때만 점도에 대한 온도의 영향을 연구하는 것이 실질적인 의미가 있습니다. 일반적으로 플라스틱 용융의 점도 감도는 전단 작용보다 강합니다. 그 결과 온도상승과 함께 용융의 점도가 기하급수적으로 감소한다는 것을 보여줍니다.

 

이는 온도가 상승하여 그 사이의 움직임을 가속화하기 때문입니다.분자 및 분자 사슬, 플라스틱 분자 사슬과 분자 사이의 거리 사이의 얽힘을 감소시켜 점도의 감소로 이어질 수 있습니다. 형성하기 쉽지만, 상품은 수축률이 크므로 분해가 발생합니다. 온도가 너무 낮고, 용융 점도가 크고, 흐름이 어렵고, 형태성이 좋지 않으며, 탄력성이 크고, 탄력이 크고, 이는 또한 제품의 모양 안정성을 떨어보이게 할 것이다.

 

그러나 다른 플라스틱의 점도는 온도에 따라 다릅니다. 온도에 폴리 포름알데히드의 가장 민감한 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌 및 폴리스티렌이며, 가장 민감한 것은 셀룰로오스 아세테이트입니다

실제로 온도 감도가 좋은 용융의 경우 PMMA, PC, CA, PA와 같은 성형 공정 시 성형 온도를 개선하여 플라스틱의 유동 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 감도가 떨어지는 플라스틱의 경우 온도 상승으로 유동 성능을 향상시키는 것이 분명하지 않으므로 일반적으로 유동 특성을 개선하는 데 사용되지 않습니다.

 

예를 들어 POM, PE, PP 및 기타 비극지 플라스틱은 온도 상승이 크더라도 점도가 거의 감소하지 않습니다. 또한, 온도는 특정 조건에 의해 제한되어야하며, 즉 성형 온도는 플라스틱의 허용 성형 온도 범위 내에 있어야하며, 그렇지 않으면 플라스틱이 저하됩니다. 성형 장비의 손실은 크고, 작업 조건이 악화되고, 손실은 지불되지 않습니다. 활성화 에너지의 크기를 이용하여 점도와 재료의 온도 사이의 관계를 표현하는 것은 정량적 의미가 있다.

 

2. 압력의 효과

플라스틱 용융, 즉 소위 자유 부피 내부에 분자와 체인 사이에 작은 공간이 있습니다. 그래서 플라스틱을 압축 할 수 있습니다. 주입 하는 동안, 플라스틱에 최대 외부 압력 수십 또는 MPa의 수백에 도달 할 수 있습니다. 압력하에서, 거대 분자 사이의 거리가 감소하고, 사슬 세그먼트 활동의 범위가 감소하고, 분자 사이의 거리가 감소하고, 분자 사이의 힘이 증가하여 전체 점도가 증가한다는 것을 보여줍니다.

 

그러나 다른 플라스틱의 점도는 동일한 압력하에서 다릅니다. 폴리스티렌(PS)은 압력에 가장 민감하며, 즉 압력이 증가하면 점도가 급격히 증가합니다. LDPE와 비교하여 압력은 점도에 거의 영향을 미치지 않으며 폴리 프로필렌은 중간 정도의 폴리에틸렌과 같습니다.

압력 증가로 인한 점도의 증가는 압력만으로는 플라스틱 용융의 유량을 높이는 것이 적절하지 않다는 것을 보여준다. 고압은 유체의 충진을 분명히 향상시킬 뿐만 아니라 점도의 증가로 인해 충전 성능이 저하될 수 있습니다. 과도한 정전과 과도한 장비 마모의 원인이 될 뿐만 아니라 제품의 오버플로 및 내부 응력과 같은 결함을 야기합니다.

 

또한 압력이 너무 높고 제품 변형과 같은 사출 결함이 있어 과도한 전력 소비로 이어집니다. 그러나 압력이 너무 낮아서 재료가 부족합니다.

점도에 대한 온도의 영향은 플라스틱 용융의 점도에 대한 압력 증가의 영향이 정상 처리 파라미터 범위 내에서 플라스틱 점도에 대한 온도를 낮추는 것과 유사하다는 것을 발견할 수 있다. 예를 들어, 많은 플라스틱의 경우 압력이 100MPa로 증가하면 점도 변화는 30-50°C의 온도를 감소시키는 것과 같습니다.

 

3. 전단 속도의 영향

전단 속도가 증가함에 따라 플라스틱의 점도는 일반적으로 감소합니다. 그러나 낮은 전단 속도와 높은 전단 속도의 경우, 점도는 거의 전단 속도로 변경되지 않습니다. 특정 온도와 압력을 전제로 다른 플라스틱의 점도는 다릅니다.

또는 대부분의 플라스틱 용융의 점도가 전단 속도의 증가와 함께 감소하지만, 전단 속도 (전단 응력)에 대한 다른 플라스틱의 감도는 다릅니다.

이 점의 계몽은 플라스틱의 점도가 현저히 감소하고 특정 전단 속도 범위 내에서 전단 속도를 증가시킴으로써 유동 성능이 향상될 것이라는 점입니다. 그러나, 전단 속도에 민감하지 않은 용융 점도 범위에서 공정 조정을 선택하는 것이 좋습니다, 그렇지 않으면, 전단 속도의 변동은 플라스틱 제품의 품질에 처리 불안정과 결함을 일으킬 것이다.

4. 플라스틱 구조의 영향

플라스틱의 경우, 플라스틱의 점도는 주어진 온도에서 상대 평균 분자량의 증가에 따라 증가합니다. 상대 분자량이 클수록 분자 간 힘이 강해지고 점도가 높아집니다.

플라스틱의 분자량이 작을수록 점도가 작을수록 전단 속도에 따라 달라집니다. 분자량이 클수록 전단 속도에 대한 점도 의존도가 커진다. 넓은 분자량 분포와 이중 분자량 분포 수지와 수지의 용융 점도 및 공정성은 낮습니다. 저분자량 사슬은 수지 용융의 유동성을 개선하는 데 도움이 되기 때문이다.

5. 저분자량 첨가제의 영향

분자가 낮을수록 거대 분자 간의 힘을 감소시키고 "윤활"의 역할을 하므로 용융의 점도를 감소시키고 점도 유체화 온도를 감소시킵니다. 가소제와 용매를 첨가하면 수지를 쉽게 채우고 성형할 수 있습니다.

요컨대, 폴리머 용융의 점도는 직접 사출 성형의 어려움에 영향을 미친다. 플라스틱 성형의 온도가 분해 온도 이하로 제어되면, 전단 속도가 103 s-1일 때 용융 점도는 50-500 pa-s이며, 사출 성형이 더 용이하다. 그러나 점도가 너무 크면 사출 압력이 높고, 제품의 크기가 제한되며, 제품이 결함이 발생하기 쉽다. 점도가 너무 작으면 오버플로 현상이 심각하고 제품 품질이 보장되기 쉽지 않으며,이 경우 노즐은 자체 잠금 장치가 필요합니다.


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