粘度は、プラスチック加工の最も重要な基本要素のXNUMXつであり、流動性の定量的表現です。 粘度は、溶融温度、圧力、せん断速度、および相対分子量の影響を受けます。これらについては、ここで詳しく説明します。
- 温度
せん断速度を決定する場合、粘度に対する温度の影響は実用上重要です。 一般的に言えば、塑性溶融粘度の感度は、せん断作用の感度よりも強いです。 温度の上昇に伴い、プラスチック溶融物の粘度は指数関数的に減少します。 これは、温度が上昇すると分子間鎖の動きが加速され、プラスチック鎖の絡み合いが減少し、分子間の距離が大きくなると粘度が低下するためです。
プラスチックが異なれば、粘度は温度にさまざまな程度で影響します。 ポリホルムアルデヒドは温度変化の影響を最も受けにくく、次にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、酢酸セルロースが続きます。 実際の運用では、温度感度の良い溶融物の場合、成形工程での塑性成形温度を改善し、PMMA、PC、CA、PAなどの塑性流動性能を向上させることが考えられます。 ただし、感度の低いプラスチックの場合、温度を上げても流動性能が向上することは明らかではないため、一般に、温度を上げて流動特性を向上させる方法は使用しないでください。
- 圧力
プラスチック溶融物は、分子間および分子鎖間の小さなスペース（自由体積と呼ばれる）のために圧縮可能です。 射出プロセス中、プラスチックの最大外圧は最大で数十または数百MPaになる可能性があります。 この圧力の作用下で、高分子間の距離が減少し、分子間力が増加すると、鎖の転位がより困難になり、これは全体的な粘度の増加に反映されます。 しかし、同じ圧力下の異なるプラスチックでは、粘度の増加の程度は同じではありません。 ポリスチレン（PS）は圧力に最も敏感です。つまり、圧力が上昇すると、粘度が急速に上昇します。 低密度ポリエチレン（LDPE）と比較して、高密度ポリエチレン（HDPE）は圧力下での粘度への影響が少ないです。
過度の圧力は、液体の充填を大幅に改善する可能性があります。 粘度の上昇により、充填性能が低下し、過度の電力損失や機器の過度の摩耗が発生するだけでなく、オーバーフローや製品の内部応力の増加などの欠点が生じる場合があります。 ただし、圧力が高すぎると製品の変形やその他の射出欠陥が発生し、消費電力が過剰になり、圧力が低すぎると材料が不足します。
- せん断速度
せん断速度が高いほど、粘度は低くなります。 非常に低いせん断速度と非常に高いせん断速度の場合、粘度はせん断速度によってほとんど変化しません。 ほとんどのプラスチック溶融物の粘度はせん断速度の増加とともに低下しますが、せん断速度（せん断応力）に対するさまざまなプラスチックの感度は異なります。 特定のせん断速度範囲内で、せん断速度を上げると、プラスチックの粘度が大幅に低下し、流動性能が向上します。 可能な限り、溶融粘度がせん断速度に影響されない範囲でプロセス調整を実行する必要があります。そうしないと、せん断速度の変動によってプラスチック製品の不安定な処理や品質不良が発生します。
- プラスチック構造
特定の温度での相対平均分子量の増加に伴い、相対分子量が大きくなるほど、分子間力が強くなり、粘度が高くなります。 プラスチックの相対分子量が小さいほど、粘度のせん断速度への依存性は低くなります。 分子量が大きいほど、粘度のせん断速度への依存性が高くなります。 分子量分布が広く、分子量分布が二峰性の樹脂は、溶融粘度が低く、加工性に優れていた。 低分子量鎖は、樹脂溶融物の流動性を向上させることができます。
- 低分子添加剤
分子量が低いと、高分子鎖間の力が低下するため、溶融粘度が低下し、粘度流動化温度が低下します。 ポリマー溶融物の粘度は、射出成形の難しさに直接影響します。 プラスチックの成形温度が分解温度以下に制御され、せん断速度が 103-1 秒、溶融粘度が 50-500 パラ秒の場合、 射出成形 より簡単です。 しかし、粘度が大きすぎると、射出圧力を高くする必要があり、製品のサイズが制限され、製品にも欠陥が生じやすくなります。 粘度が小さすぎると、金型のオーバーフロー現象が深刻になり、製品の品質を保証するのが難しくなります。この場合、ノズルにはセルフロック装置が必要です。
