La viscosidad es uno de los factores básicos más importantes del procesamiento de plásticos, es la expresión cuantitativa de la fluidez. La viscosidad se ve afectada por la temperatura de fusión, la presión, la velocidad de cizallamiento y el peso molecular relativo, que se describen en detalle aquí.
- Temperatura
La influencia de la temperatura sobre la viscosidad es de importancia práctica cuando se determina la velocidad de cizallamiento. En términos generales, la sensibilidad de la viscosidad del plástico fundido es más fuerte que la de la pura acción. Con el aumento de temperatura, la viscosidad del plástico fundido disminuye exponencialmente. Esto se debe a que a medida que aumenta la temperatura, se acelerará el movimiento de las cadenas intermoleculares, lo que reducirá el enredo de las cadenas plásticas, y el aumento de la distancia entre las moléculas conducirá a la disminución de la viscosidad.
Para diferentes plásticos, la viscosidad afecta la temperatura en diferentes grados. El poliformaldehído es el menos sensible al cambio de temperatura, seguido del polietileno, polipropileno, poliestireno y acetato de celulosa. En la operación práctica, para fundir con buena sensibilidad a la temperatura, se puede considerar mejorar la temperatura de moldeo de plástico en el proceso de moldeo para mejorar el rendimiento del flujo de plástico, como PMMA, PC, CA, PA. Sin embargo, para plásticos con poca sensibilidad, el aumento de temperatura no es obvio para mejorar el rendimiento del flujo, por lo que, en general, no utilice el método de aumento de temperatura para mejorar sus características de flujo.
- Presión
Los plásticos fundidos son comprimibles debido a los pequeños espacios entre las moléculas y entre sus cadenas, conocidos como volúmenes libres. Durante el proceso de inyección, la presión externa máxima sobre el plástico puede ser de hasta decenas o incluso cientos de MPa. Bajo la acción de esta presión, la distancia entre macromoléculas disminuye y la fuerza intermolecular aumenta dificulta la dislocación de la cadena, lo que se refleja en el aumento de la viscosidad global. Pero diferentes plásticos bajo la misma presión, el grado de aumento de la viscosidad no es el mismo. El poliestireno (PS) es el más sensible a la presión, es decir, cuando la presión aumenta, la viscosidad aumenta rápidamente. En comparación con el polietileno de baja densidad (LDPE), el polietileno de alta densidad (HDPE) tiene menos influencia sobre la viscosidad bajo presión.
La presión excesiva puede mejorar significativamente el llenado de líquido. Debido al aumento de la viscosidad, el rendimiento de llenado a veces puede disminuir, lo que no solo da como resultado una pérdida excesiva de potencia y un desgaste excesivo del equipo, sino que también provoca un desbordamiento y un aumento de la tensión interna de los productos y otras deficiencias. Pero una presión demasiado alta también aparecerá la deformación de los productos y otros defectos de inyección, lo que resultará en un consumo de energía excesivo, una presión demasiado baja provocará una escasez de material.
- Tasa de corte
Cuanto mayor sea la velocidad de cizallamiento, menor será la viscosidad. En el caso de velocidades de cizallamiento muy bajas y muy altas, la viscosidad cambia poco con la velocidad de cizallamiento. Aunque la viscosidad de la mayoría de los plásticos se funde disminuye al aumentar la velocidad de corte, la sensibilidad de diferentes plásticos a la velocidad de corte (esfuerzo de corte) varía. Dentro de un cierto rango de velocidad de corte, aumentar la velocidad de corte puede reducir significativamente la viscosidad de los plásticos y mejorar su rendimiento de flujo. En la medida de lo posible, el ajuste del proceso debe realizarse en el rango donde la viscosidad de la masa fundida no sea sensible a la velocidad de cizallamiento, de lo contrario, el procesamiento inestable y los defectos de calidad de los productos plásticos serán causados por la fluctuación de la velocidad de cizallamiento.
- Estructura plástica
con el aumento de la masa molecular promedio relativa a una temperatura específica, cuanto mayor es la masa molecular relativa, más fuerte es la fuerza intermolecular y mayor es la viscosidad. Cuanto menor sea el peso molecular relativo de los plásticos, menor será la dependencia de 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 resina con amplia distribución de peso molecular y distribución bimodal de peso molecular tenía baja viscosidad en estado fundido y buena trabajabilidad. La cadena de bajo peso molecular puede mejorar la fluidez de la resina fundida.
- Aditivo de bajo peso molecular
El bajo peso molecular puede reducir la fuerza entre cadenas macromoleculares, reduciendo así la viscosidad del fundido y reduciendo la temperatura de fluidización de la viscosidad. La viscosidad del polímero fundido afecta directamente la dificultad del moldeo por inyección. Si la temperatura de moldeo del plástico se controla por debajo de su temperatura de descomposición y la velocidad de corte es de 103-1 segundos y la viscosidad del fundido es de 50-500 para-segundos, moldeo por inyección es mas facil. Pero si la viscosidad es demasiado grande, debe tener una presión de inyección más alta, el tamaño del producto es limitado y el producto también es propenso a defectos; Si la viscosidad es demasiado pequeña, el fenómeno de desbordamiento del molde es grave, la calidad del producto no es fácil de garantizar, en este caso, se requiere que la boquilla tenga un dispositivo de autobloqueo.
