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塑料工艺性能的测试

更新时间:2015-05-27      点击次数:2521

  塑料工艺性能一般指塑料在成型加工过程中,对工艺过程的控制以致成品性能产生影响的著性能,如塑料的密度、熔点、吸水性、粘度、热稳定性等。

  几乎所有的聚合物的成型技术,都是依靠外力作用,聚合物的流动与变形来实现从聚合物原料或柸件到制品的转变。如热塑性塑料的滚压、挤出、吹塑、注射、浇注、压延等成型加工过程,都经历了高聚物首先被升温熔融,然后流经挤出机,注射的流道等再成型。高聚物的流动行为是高聚物分子运动的表现,反映了高聚物的组成、结构、分子质量及其分布等结构特点。研究表明,高分子的流动与小分子液体 相比具有明显的不同,即高聚物熔体或溶液的流动不但表现出黏性流动的形变(不可逆形变),而且表现出弹性形变(可逆形变),也就是说我们所说的黏弹性。测试塑料工艺性能的目的是为了预测塑料在成型加工过程中的表现,从而为成型工艺的优化、产品性能的改进提供依据,为成型设备的优化设计提供理论指导,也为塑料原料生产厂实施产品质量控制提供重要的依据。

  由此需要进行热塑性塑料熔体流动速率的测定 、塑料熔体留边性能的测试、塑料加工性能的测试以及热固性塑料流动性能的测试。 

  热塑性塑料熔体流动速率作为热塑性树脂质量控制和成型工艺条件选择的依据,用于判定热塑性材料处于熔融状态时的流动性。一般来说,熔体流动速率大,则表示流动性好,成型时可选择较低的压力和温度;相反,熔体流动速率小则流动性相对较差,成型时应选择较高的温度和交大的压力,以使塑料熔融能够顺利地流动和成型。氮但是由于剪切的速度不同,塑料熔体流动速率只能用于对聚合物熔体黏度分档,而不可能获得实际工艺性能中的许多信息。测试热塑性塑料的熔体流动速率按GB/T3682-2000标准进行。

  毛细管流变仪是测试聚合物材料熔体流变性能的常用仪器之一。根据毛细管的长短,施加驱动力的方式不同有很多种形式和型号的毛细管流变仪,其测试塑料流变性能是基于牛顿流体模型推导的,因此,在实际测量中应进行牛顿系数修正。使用挤出机毛细管流变仪及配套的测量软件,可以测量和现实热塑性塑料在各转速下的压力降、表观剪切速率、剪切应力、真实剪切速率、表观粘度等参数,从而作出相应的曲线图,根据公式计算出熔体容积流率Q,离模膨胀比B等,并可以观察挤出物的外观,判断其塑化程度。

  转矩流变仪主要用于聚合物留边性能的相对流量变测量,通过配置不同的密炼机或挤出机,以及互换转子结构、螺杆数、螺杆结构、挤出模具以及辅机间等各式各样的组合,提供更接近于实际加工的动态测量方法,试用于多种物料和不同阶段存在不同的加工性能问题的试验,在相对基础上评价聚合物加工性能的各个方面。转矩型流变仪的测试结果主要是以转矩-温度时间曲线,表观黏度-剪切应力(或剪切速率)曲线,来表征材料的热稳定性、剪切稳定性、流动和塑化行为。

  测试热固性流动性对知道热固性塑料生产,制定成型工艺参数和控制产品质量都具有十分重要的意义。热固性模塑料流动性测试常用拉西格流动试验法;热固性液态树脂一般测试其凝胶时间。

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