熔融指数
第三章 熔融指数测定

第三章熔融指数测定目录CONTENTS Part 1 基本概念Part 2 测试原理Part 3 仪器简介Part 4 科学研究Part 1 基本概念1.1丨熔融指数熔融指数(或熔体流动指数, Melt Flow Index,MFI),指热塑性高分子材料在一定的温度和压力下,每10min通过标准口模的质量或体积。
前者被称为熔体质量流动速率(g/10min);后者被称为熔体体积流动速率(cm3/10min)。
◆是一种表示热塑性高分子材料加工时的流动性的数值。
其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
◆是度量聚合物熔体在较低剪切速率下流变性质的一种重要手段,高分子加工中重要参数。
◆广泛应用于塑料生产、塑料制品、石油化工等行业及有关大专院校、科研单位、商检部门。
挤出成型又称为挤塑,挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。
是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。
在一定温度下,通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料,用高压射入模腔,经冷却固化后,得到成型品的方法。
该方法适用于形状复杂部件的批量生产,是重要的加工方法之一。
吹塑过程开始于将塑料熔化并将其形成型坯,或者在注射和注射拉伸吹塑预成型件的情况下。
型坯是管状的塑料件,一端有一个孔,压缩空气可以通过该孔。
是利用气体压力使闭合于模具中的热塑性塑料吹胀成中空制品的成型方法,用于制造中空制品。
然后将型坯夹紧到模具中,并将空气吹入其中。
然后将空气压力推出塑料以匹配模具。
一旦塑料冷却和硬化,模具打开并且部件被弹出。
熔融指数会影响高分子产品加工中哪些性能,如何影响的呢? 思考题◆加工稳定性 ◆粉料分散性◆制品质量聚合物是由许多单个的高分子链聚集而成,因而其结构有两方面的含义:(1)单个高分子链的结构;(2)许多高分子链聚在一起表现出来的聚集态结构。
可分为以下几个层次:丨高分子的结构一级结构近程结构结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等二级结构远程结构高分子链的形态(构象)以及高分子的大小(分子量)链结构聚集态结构三级结构晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。
熔融指数与粘度的关系

熔融指数与粘度的关系
熔融指数和粘度是塑料材料的重要性能指标,两个参数之间存在一定的关系。
熔融指数是指在一定条件下,塑料在加热状态下熔融流动的速度,单位为g/10min。
粘度则是材料流动阻力的大小,通常用牛顿数(Pa·s)来表示。
一般来说,熔融指数和粘度呈反比例关系,即熔融指数越大,粘度越小。
这是因为熔融指数较大的材料,分子链较短,松散度较大,相互之间的阻力较小,流动性能较好,因此粘度较小。
反之,熔融指数较小的材料,分子链较长,松散度较小,相互之间的阻力较大,流动性能较差,因此粘度较大。
此外,除了分子链长度的影响外,熔融指数和粘度还受到材料的分子量、熔体温度、载荷压力等因素的影响。
因此,在实际应用中,需要综合考虑这些因素,以确定最适合的熔融指数和粘度范围,以满足不同的塑料加工需求。
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熔融指数

熔融指数熔融指数(Melting Index):融熔指数测定仪图热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值,以(g/10min)来表示。
熔融指数是聚合物加工中表征材料可加工性的一个重要指标,在工业上常采用它来表示熔体黏度的相对值:流动性好,MI大;流动性差,MI小。
(注:MI是melt index)是一项反映熔体流动特性及分子量大小的指标。
热塑性树脂在温度为190℃,时间为10分钟,负荷为2160克时,通过直径为0.2厘米(0.825英寸)的流变仪小口时以克计的熔体通过量。
工业上常用该值以区分不同牌号的聚乙烯树脂,亦用该值来估价丙烯酸类、ABS、聚苯乙烯、聚酰胺等树脂。
一般来说,MI值越低,树脂的分子量越高。
聚乙烯树脂的熔融指数通常在0.1-20左右。
熔融指数测试熔融指数测试,是通过熔融指数测试仪器,根据测试标准(标准包括方法)的要求,对热塑性塑料进行加热和施加负荷,从而测量材料熔体在10分钟内从规定直径的口模中流出的质量。
目录常用标准熔融指数测试细则常用标准熔融指数测试细则目的测试在规定的温度和负荷条件下测定热塑性塑料熔体质量流速率MFR的方法。
范围适用于一般热塑性塑料的熔体质量流动速率测定,但不适用于流变行为受水解、缩聚或交联影响的热塑性塑料。
样品要求1.可为任何形状,如粒料或碎片,只需能顺利装入料筒。
2 试验前按试样的规定进行状态调节,必要时进行稳定化处理和干燥。
结果计算MFR的计算θ——试验温度,单位℃mnom——标称负荷,单位kgm——切段的平均质量,单位gtref——参比时间(10min),单位s(600s)t——切段的时间间隔,单位s注意:SGS材料实验室在ASTM D1238-04 MFR的测试结果取三位有效数字,在ISO 1133:2005 & GB/T 3682-2000 MFR的测试结果取两位有效数字。
但其他材料实验室或在测试者有特殊要求的情况下,可以有不同的结果精度。
熔融指数mfr

熔融指数mfr熔融指数(MFR)是聚合物材料加工性能的一个重要指标,它是指在一定的温度和压力条件下,聚合物熔体通过标准孔径模具流出的速率。
根据ASTM D1238标准,通过称量熔体在一定时间内通过孔口的质量,就可以计算得到熔融指数。
熔融指数是衡量聚合物熔体流动性的能力的一个重要参数。
它与聚合物的分子量密切相关,通常情况下,聚合物的分子量越大,熔融指数就越小。
熔融指数越小,聚合物的熔体流动性越差,加工过程中的熔体粘度就会变大。
相反,熔融指数越大,聚合物的熔体流动性越好,加工时熔体粘度就会降低。
熔融指数在聚合物材料的加工中扮演着重要的角色。
它对于注塑成型、挤出成型、吹膜和热成型等多种加工方法都有重要影响。
根据材料的不同,注塑成型时,较低的熔融指数可以提供更好的表面质量和细节、更少的缩孔和熔体流动不良。
对于挤出成型来说,较小的熔融指数可以降低压力和能耗,提高生产效率。
而对于吹膜来说,较大的熔融指数可以提高薄膜的拉伸性能和气密性能。
因此,根据具体的加工要求,选择适当的熔融指数范围对于材料的性能和加工效果都是至关重要的。
熔融指数对于聚合物材料的结构和性能也有一定的指示作用。
一般来说,高熔融指数的聚合物材料分子量较小,分子链较短,分子间相互作用较弱。
这种聚合物材料的熔点通常较低,刚性较差,韧性较好。
相反,低熔融指数的聚合物材料分子量较大,分子链较长,分子间相互作用较强。
这种聚合物材料的熔点通常较高,刚性较好,韧性较差。
熔融指数还可以用于聚合物材料的品质控制和质量检测。
通过测定熔融指数可以判断聚合物材料的加工性能和结构特性是否达到要求。
根据MFR的测量值,可以对聚合物原料进行分级分类,确定其适用范围和用途。
同时,还可以通过调整原料的添加剂或者改变加工工艺,来调整熔融指数,以满足特定的加工和使用要求。
总的来说,熔融指数作为聚合物材料加工性能的重要指标,具有很大的实际应用价值。
它可以在加工过程中预测和控制聚合物材料的流动性能、预测和评估加工和使用中的性能和结构特性,从而提高材料的加工效率和产品的质量。
美特斯熔融指数

美特斯熔融指数简介美特斯熔融指数(Melt Flow Index,简称MFI),也被称为熔体流动速率,是塑料材料流动性的一种常用指标。
它是通过熔体在一定温度和压力下从标准孔口流出的质量或体积来评估塑料的流动性能。
MFI在塑料加工和质量控制过程中起着重要的作用,可以帮助生产商确定塑料材料的熔融性能和加工条件。
测试原理MFI测试是通过将塑料颗粒放入加热的圆柱体中,加热使其熔化,并施加一定的压力使熔化塑料通过标准孔口流出。
通过测量在一定时间内流出的质量或体积,计算出熔体的流动速率,从而得到MFI值。
测试过程中需要控制温度、压力和测试时间等参数,以保证测试的准确性和可比性。
MFI的意义MFI是塑料材料流动性的重要指标,对塑料材料的加工和应用具有重要影响。
以下是MFI的几个重要意义:1. 预测加工性能MFI值可以预测塑料材料在注塑、挤出等加工过程中的流动性能。
较高的MFI值意味着塑料材料具有较好的流动性,适合用于复杂的产品结构或细小的模具孔道;而较低的MFI值则意味着塑料材料的流动性较差,适合用于注塑件或挤出管材等简单结构。
2. 控制加工条件MFI值可以帮助生产商确定塑料材料的加工条件。
通过调整温度、压力和时间等参数,可以控制MFI值在合适的范围内,以保证塑料材料的加工稳定性和产品质量。
3. 评估材料质量MFI值可以用来评估塑料材料的质量。
一般来说,较低的MFI值意味着塑料材料的分子量较高,聚合度较好,具有较好的物理性能和耐久性;而较高的MFI值则意味着塑料材料的分子量较低,聚合度较差,物理性能和耐久性也相应较差。
4. 与其他性能指标的关联MFI值与其他塑料材料的性能指标存在一定的关联性。
例如,MFI值与塑料的拉伸强度、冲击强度、热变形温度等性能指标之间存在一定的相关性。
通过对MFI值的测试,可以初步评估塑料材料的综合性能。
应用领域MFI值在塑料材料的生产、加工和应用过程中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 塑料原料生产在塑料原料的生产过程中,生产商需要通过MFI测试来确定塑料材料的熔融性能和加工条件。
熔融指数到底是什么?

熔融指数到底是什么?熔指的全称是“熔融指数”,是塑料加工领域常用的指标之一,单PP一类树脂就有上百种不同的型号,熔指也成了大家挑选牌号的重要依据。
那么,探究其对制品的种种影响,以下五点,带您全面了解“熔指”到底是什么!什么是“熔融指数”熔融指数(MI):热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值,以(g/10min)来表示。
MI值越大,该原料粘度和平均分子量越低,加工性能越好,流动性越好;相反,MI值越小,该原料粘度和平均分'子量越大,加工性能越差,流动性越差,但物理机械性能较高。
同种牌号的原料在多次加工使用之后都会导致其分子量降低,从而增大熔体流动速率,导致制品的物理机械性能变差,这也是为什么再生塑料的熔体流动速率大的主要原因。
调节熔指的方法1.与同类别的不同熔指的牌号共混,可在一定程度上改变原料的熔指;2.添加交联剂,比如一些有机过氧化物,添加量在千分之一左右,这种方法对力学性能的影响比较大;3.加少量的填料,比如亚微米级的碳酸钙,可降低熔指,这种方法可以适当提高力学性能;4.有一种叫熔指调节剂的添加剂,又称为高分子粘结剂。
是针对聚烯烃产品常态分子结构机理而开发研制的一类聚烯烃产品加工改性剂,通过多种粘接技术将聚烯烃高分子有效的聚集起来,从而增加了高分子链段间的吸引力(即范德华力),通过这样的改性过程使得已部分降解的聚烯烃产品性能恢复到断链前性能,根据添加量不同单项性能还可大幅度提升。
熔指对制品的影响1.熔融指数是一个表征原料在螺杆内流动速率的参数,在给定剪切力的情况下测定聚合物的流动度,与剪切力和温度有关。
2.熔指高的材料在挤出机里与螺杆的摩擦系数相对较小,因而产出量也相对较少。
3.高熔指的料一般情况下杂质较多,对机头的压力大,容易造成网堵塞。
来源:聚丙烯PP产业链塑之助。
熔融指数mfr

熔融指数MFR引言熔融指数(Melt Flow Rate,MFR)是一个用来描述塑料的流动性的物理性质指标。
它被广泛应用于塑料工程领域,尤其在塑料制品制造和塑料材料研发中起着重要作用。
本文将对熔融指数的定义、测试方法、应用以及相关因素进行详细探讨。
I. 定义熔融指数是衡量塑料在特定温度和压力条件下的流动性能的指标。
它是指在一定负荷下,塑料在高温下通过标准孔径的模具从塑料枪头流出的重量,单位为克/10分钟。
熔融指数越大,说明塑料的流动性越好;反之,则说明塑料的流动性较差。
II. 测试方法1.仪器与试验条件•熔体流动速率试验机:用于测定熔融指数的仪器。
•试验样品:通常采用塑料颗粒或片状样品。
•温度和负荷:试验温度和负荷应该根据所研究的材料和应用需求进行选择。
2.测试步骤•将试样放入试模中,并加热到所需温度。
•施加所需负荷,并计时。
•记录塑料从枪头流出的重量,并计算熔融指数。
III. 应用熔融指数在塑料工程领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.塑料材料分类和鉴定:根据熔融指数的不同,可以将塑料材料分为不同的等级,以便于材料的鉴定和分类。
2.塑料制品制造:熔融指数的大小对塑料制品的加工工艺和成品质量有很大的影响。
通过控制熔融指数,可以获得符合要求的塑料制品。
3.塑料材料研发:通过研究不同的原材料和添加剂对熔融指数的影响,可以改善塑料的流动性能,提高材料的加工性能和性能稳定性。
4.塑料材料质量控制:熔融指数可以作为一个质量控制指标,用于检测塑料材料的质量是否符合标准要求。
IV. 影响因素熔融指数受多个因素的共同影响,主要包括以下几个方面:1.聚合物分子量:聚合物分子量的增大会降低熔融指数,使塑料的流动性变差。
2.聚合度分布:分子量分布广的聚合物具有更好的流动性,并且熔融指数相对较大。
3.聚合物结晶度:结晶度高的聚合物通常具有较低的熔融指数。
4.添加剂:添加剂的种类和含量对熔融指数有一定的影响。
一些润滑剂和增塑剂可以提高塑料的流动性,从而增大熔融指数。
熔融指数

基本意思一样,则出来的就是最高值。
熔融指数(Melt Flow Rate,MFR,MI,MVR)[2],熔融指数仪Melt flow rate tester熔融指数,全称熔液流动指数,或熔体流动指数,是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。
它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司(DuPont)惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成,其测试方法是:先让塑料粒在一定时间(10分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的克(g)数。
其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
最常使用的测试标准是ASTM D 1238,该测试标准的量测仪器是熔液指数计(MeltIndex er)。
单位:g/10min测试的具体操作过程是:将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为2.095mm,管长为8mm。
加热至某温度(常为190度)后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在10分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。
有时您会看到这样的表示法:MI25g/10min,它表示在10分钟内该塑料被挤出25克。
一般常用塑料的MI值大约介于1~25之间。
MI愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。
除了熔体质量流动速率(MFR),还可以用熔体体积流动速率(MVR)来进行测定。
熔体流动速率,原称熔融指数,其定义为:在规定条件下,一定时间内挤出的热塑性物料的量,也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量,用MFR表示,单位为g/10min。
熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对保证热塑性塑料及其制品的质量,对调整生产工艺,都有重要的指导意义。
近年来,熔体流动速率从“质量”的概念上,又引伸到“体积”的概念上,即增加了熔体体积流动速率。
其定义为:熔体每10min通过标准口模毛细管的体积,用MVR表示,单位为cm3/10min[1]。
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从上图中还可反映出非结晶聚合物与结晶聚合物 的物理状态与温度的关系,有两点不同: 一是流动温度表示不同,非结晶聚合物与结晶聚 合物分别用Tf或Tm来表示; 二是完全结晶聚合物在Tg或Tm之间基本上不呈高 弹态,其形变基本保持不变,有利于扩大聚合物的 使用温度范围。
氧化降解是常温下大多数聚合物都能和氧气发生 缓慢作用而氧化降解,成型时由于热的作用加速氧化 降解。热氧化降解反应比热降解反应进行得剧烈,对 成型过程影响也更大,因此成型时必须严格控制温度 和时间,避免过热而发生氧化降解。对热稳定性差的 聚合物,应加入抗氧剂,提高聚合物的抗降解能力。
水降解是指如果聚合物中含有容易被水解的基团 或因聚合物被氧化而形成容易水解的基团,在高温 和高压下成型时,被聚合物中的水分分解,这种现 象叫聚合物的水降解。为防止水降解,在成型前须 对塑料材料进行干燥处理。
4、高聚物的取向
1.1 聚合物的取向
聚合物的取向是指树脂的分子链在外力作用下(如剪 切流动),会有不同方式和不同程度的平行排列。 在成型过程中,出于受剪切力和拉伸力的作用,因 此聚合物的取向分流动取向和拉伸取向两种。
A.聚合物的流动取向 成型中聚合物熔体在型腔里的流动是剪切流动,在 剪切流动中,不同部位流动速度不同,使蜷曲的聚合物 长链分子沿着流动方向伸直和取向。
熔体充模过程中,先与模壁接触的熔体迅速冷却, 形成一个来不及取向的薄壳,后续熔体与薄壳摩擦较小, 剪切应力小,取向较小。聚合物熔体在模腔流动时的取 向分布程度,如图1—4所示。聚合物在流动方向上的取 向程度不同。在流动方向上,熔体任意一点的取向剪切 应力与熔体流动压力成正比,因此随着熔体压力由浇口 到熔体前锋逐渐减小,取向程度也逐渐减小,浇口处取 向最大。另外,随着熔体向前流动,温度下降,与模腔 接触不取向的薄壳厚度逐渐增大。
高分子聚合物分子结构不同,其性能也不同。线型 高聚物具有可溶性和可熔性,成型后性质不变,因此可 多次成型。体型高聚物成型前是可溶和可熔的,成型后 变成既不溶解又不熔融的固体,所以不能再次成型。
4、结晶型与非结晶型 高聚物的结构及性能
结晶是指聚合物从熔融状态到冷凝时,分 子由独立移动的、完全处于无秩序状态变成分 子停止自由移动,取得一个略微固定的位置, 并有一个使它们自己排列成为正规模型倾向的 一种现象。 聚合物由高温熔体向低温固态转变过程中, 若分子链能够稳定规整排列,则称为结晶型; 分子链不能得到规整排列,则称为非结晶型。
一、 高聚物的分子结构与特性
1.树脂与塑料的概念
塑料的主要成分是树脂,最早,树脂是指从树木中 分泌出的脂物,如松香就是从松树分泌出的乳液状松脂 中分离出来的。后来又发现.从热带昆虫的分泌物中也 可提取树脂,如虫胶。有些树脂还可以从石油中得到, 如沥青。这些都属于天然树脂,其特点是无明显的熔点, 受热后逐渐软化,可溶解于有机溶剂,而不溶解于水。 出于天然树脂无论数量还是质量都不能满足现实需要, 因此,在实际生产中所用的树脂都是合成树脂。合成树 脂是人们按照天然树脂的分子结构和特性.用人工方法 合成制造的。由于其是由相对分子质量小的物质经聚合 反应而制得的相对分子质量大的物质。因此称之为高分 子聚合物,简称高聚物。
分子链的排列及相互之间的作用,即结 晶,对材料性能有明显影响。结晶聚合物和 非结晶聚合物的物理性能及注射性能有很大 差别。结晶高聚物一般具有耐热性、非透明 性和较好的力学性能,而非结晶型高聚物则 相反。
结晶形态以斜方晶型、单斜晶型、三斜晶型 为主
二、 高聚物的热力学性能及在成型 过程中的变化
1、高聚物的热力学性能
1.温度的影响 随着温度升高,一方面聚合物粘度下降。有利于熔 体变形和流动,便于聚合物取向;另一方面聚合物解 取向(取向后的聚合物大分子在高温下,因大分子运动 加剧而恢复原来肠曲状态)能力提高。如果熔体温度很 高,则与凝固温度之间范围宽,聚合物大分子松驰时 间延长,解取向能力加强,取向程度减小。 非结晶聚合物熔体温度下降到Tg温度的松驰时间大 于结晶聚合物熔体温度下降到Tm的松弛时间,因此结 晶聚合物的冷却速度快,容易冻结大分子,获得较高 的取向程度。
聚合物取向后的各向异性显著,而双 轴取向后的各向异性有可能减小。另外, 非结晶聚合物单轴取向后的各向异性程度 比结晶聚合物要显著一些。聚合物取向后, 其它性能也会随之发生变化。如随取向程 度的提高,聚合物弹性模量提高,玻璃化 温度上升,沿取向方向线膨胀系数增大, 收缩率与取向程度成正比等。
1.3 影响聚合物取向的主要因素 (以注射成型为例)
热分解是指在高温下与氧接触后,聚合物 产生可燃性低分子物质及挥发性低分子物质气 体,破坏聚合物的组成,影响塑件质量。
3 、 高聚物的结晶
结晶对聚合物性能有很大影响。由于聚合物结晶使 大分子链排列整齐,分子间作用力增强,因而塑件密度、 刚度、抗拉强度、硬度、耐热性、抗溶剂性、气密性及 耐化学腐蚀性等性能随结晶度的增大而提高,而弹性、 伸长率及冲击强度则有所下降。塑件中含有一定量的非 结晶部分,可增加塑件韧性和强度,但也有可能使塑件 各部分性能不均匀,甚至使塑件翘曲和开裂。另外,球 晶的大小也会影响塑件的性能,球晶会使塑件伸长率和 韧性降低,冲击强度减小,较大的球晶结构还会使塑件 呈乳白色,变得不透明,而较小的球晶可使塑件透明。
一般在常温常压下高聚物为固体,也有为粘稠液
体。 有些合成树脂可以直接作为塑料使用(如聚乙烯、聚 苯乙烯、尼龙等),但有些合成树脂必须在其中加入一 些助剂,才能作为塑料使用(如酚醛树脂、氨基树脂、 聚氯乙烯等)。
2、高分子与低分子的区别
1.分子中所含原子数 在低分子物质中、每个分子所含原子数为几个、几 十个最多几百个。而高分子物质中,每个分子所含原子 数为几千个、几万个甚至几十万个原子。 2、相对分子质量 低分子物质的相对分子质量为几十、几百,而且相 对分于质量是固定的。而高分子物质的相对分子质量可 达几万、几十万、上百万甚至上千万,而且相对分子质 量还可以根据需要进行改变。另外,树脂中无数个大分 子的相对分子质量并不完全相同,有很大差别,因此高 分子化合物的相对分子质量采用平均相对分子质量来表 示。 由此可见,高分子的相对分子质量远远大于低分子。
非结晶聚合物在Tg-Tf温度之间处于高弹态, 聚合物体积膨胀,弹性模量大大降低,虽然仍 呈固体状态,但在不太大的外力作用下,聚合 物变形能力显著增大,弹件变形在外力解除后 仍将回复。对于非结晶聚合物,在高弹态中靠 近粘流温度Tf一侧,高聚物粘性很大,可对某 些塑料进行真空成型、压力成型、压延成型和 弯曲成型等。对于结晶聚合物,在玻璃化温度 Tg到流动温度Tf之间可成型薄膜或纤维拉伸等 成型加工。Tg是选择和合理使用塑料的重要参 数,也是大多数塑料成型的最低温度。
聚合物在Tf(或Tm)温度到Td温度之间处于粘流 态,呈液状熔体,在外力作用下,聚合物出现变 形量很大的流动,在外力解除后,这种变形和流 动不能回复。从Tf温度开始,聚合物在Tf温度以 上不高的温度范围内,表现为流动性质,可进行 某些挤出和吹塑成型等。在Tf温度再高一些情况 下,聚合物的弹性模量降到最低值,熔体粘性较 小,在不大的外力作用下就能引起熔体的流动变 形,可进行挤出、注射及吹塑等成型加工。Tf温 度过高,会使聚合物粘度大大降低,难以得到良 好塑件,接近Td时,易引起聚合物分解,降低塑 件力学性能和外观质量。 Tf也是塑料成型的重要 温度参数。聚合物在Td温度以上,将会发生分解
3.分子长度 高分子的分子长度远大于低分子的分子长度,如 低分子乙烯分子长度为0.005μm,而高分子聚乙烯分 子长度为6.8μm,相差悬殊。
从以上三个方面的区别可知,高分子是含原子数 多、相对分子质量大及分子很长的巨型分子、因此它 有许多不同于低分子物质的特性。
3、高聚物的分子结构与特性
···一C2H4一C2H4一C2H4一C2H4一C2H4一··· ··· ···
分子的运动程度和规模主要受温度影响,随着 温度的变化,分子热运动表现出三种不同的力学状 态,即玻璃态、高弹态及粘流态,在一定条件下它 们可以发生转变。下图表示了聚合物的物理状态与 温度的关系。
玻璃化温度(Tg)是指非结晶型或半结晶型的高 聚物从粘流态或高弹态(橡胶态)向玻璃态转变(或相反 转变)的温度,它是塑件的最高使用温度。 流动温度(Tf或Tm)是指从高弹态向粘流态转变(或 相反转变)的温度,它是塑料的最低成型温度。 热分解温度(Td)是指聚合物在高温下开始发生分解 的温度,是塑料最高成型温度。
2.注射压力和保压压力 增大注射压力和保压压力,提高剪切应力 和剪切速率,有利于取向程度的提高。 3.浇口冻结时间 采用大浇口时,浇口冻结较晚,流动过程 延时,在一定程度上抵消了因分子热运动而引 起的解取向,因此浇口附近取向显著。
4.模具温度 模具温度较低时,聚合物大分子运动容易冻 结,因此解取向能力减小,取向程度提高,高 于慢速充模。
2 、 高聚物的加工工艺性能
高聚物在Tg温度以下处于玻璃态,聚合物为坚硬 的固体,弹性模量和力学强度比较高,在外力作用 下,分子链只能发生很小的弹性变形,因此不宜进 行较大变形的成型,但可以进行车、铣、化温度,聚合物 受力作用易发生断裂破坏,脆化温度是聚合物使 用的下限温度。
B.聚合物的拉伸取向 聚合物拉伸取向在Tg-Tf温 度范围内,当拉伸到预定要求时,迅速冷却到Tg以 下,取向就被保存下来了。经过拉伸取向冷却后的聚 合物,再加热到Tg以上温度,会明显产生收缩,包装 用的薄膜采用的就是这一原理。
此外,聚合物中的填料,一般取向总是与熔体的 流动方向保持一致。结晶聚合物的流动取向与结晶过 程有关,并对结晶产生影响,较为复杂。
1.2 取向对聚合物性能的影响
非结晶聚合物取向后出现明显的各向异性,即 在取向方向(纵向)的抗拉强度和冲击强度显著提高, 而垂直于取向方向(横向)则强度显著下降,收缩率 纵向大于横向。例如,在一般成型温度下,注射塑 件在流动方向上的力学强度是垂直方向上的1—2.9 倍,而冲击强度为1~10倍。 结晶聚合物取向后也会呈现各向异性,但与非 结晶聚合物稍有不同。结晶聚合物在取向方向上, 力学性能和密度得到提高,弹性和韧性也会改善, 而伸长率降低。