熔體
關(guān)注創(chuàng)建者：騎豬的豬販子 創(chuàng)建時間：2021-04-02
熔體的視頻教程
STARCCM+系列CFD課程03-不可壓縮流
<05> 穩(wěn)態(tài)流：后臺階 <06> 各向異性流：旋風(fēng)分離器 <07> 多孔阻力：各向同性介質(zhì) <08> 多孔阻力：正交各向異性介質(zhì) <09> 求解錄制和播放：渦流脫落 <10> 廣義牛頓流體：靜態(tài)混合器中的流體 <11> 粘彈性流：基礎(chǔ)拉伸 <12> 材料校準(zhǔn)：曲線擬合非牛頓模型參數(shù) <13> 聚合物熔體拉伸
￥145 9小時54分鐘 240播放
查看
熔體的實例教程
在塑料加工領(lǐng)域，熔體粘度和熔體強(qiáng)度是兩個至關(guān)重要卻又常被混淆的核心參數(shù)。它們?nèi)缤芰霞庸み^程中的"血液"與"骨骼"，共同決定著材料的加工行為和最終產(chǎn)品性能。全面理解這兩者的本質(zhì)區(qū)別、相互作用以及準(zhǔn)確檢測方法，對于優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新材料具有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測技術(shù)及其在實際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。它本質(zhì)上反映了分子鏈之間、鏈段之間以及分子鏈與填充物之間的相互摩擦作用力。粘度高的熔體流動困難，需要更高的加工壓力；而粘度低的熔體則容易流動，填充模具更為容易。粘度受到多種因素影響，包括分子量（分子量越高，粘度越高）、分子量分布（分布越寬，剪切稀化效應(yīng)越明顯）、溫度（溫度升高，粘度降低）以及剪切速率（對于非牛頓流體，粘度隨剪切速率增加而降低）。
圖 常用塑料的粘度與溫度的關(guān)系
熔體強(qiáng)度則是指塑料熔體在受拉伸時抵抗斷裂的能力，它反映了熔體在拉伸應(yīng)力下的內(nèi)在韌性和自支撐性。熔體強(qiáng)度高的材料能夠承受更大的拉伸形變而不破裂，這對于吹塑、熱成型、發(fā)泡和紡絲等涉及拉伸流動的加工工藝至關(guān)重要。熔體強(qiáng)度主要取決于分子鏈的纏結(jié)程度、分子量大小、支化結(jié)構(gòu)（長鏈支化可顯著提高熔體強(qiáng)度）以及是否存在交聯(lián)。
值得注意的是，熔體粘度和熔體強(qiáng)度并不總是正相關(guān)。
展開 熔體強(qiáng)度
聚合物的熔體強(qiáng)度是擠出加工和吹塑加工材料的重要特征。它取決于熔體粘度、熔體的高彈性能、聚合物分子量、溫度以及其它技術(shù)參數(shù)。對于制造大尺寸吹塑制件、較大尺寸和重量的管狀熔體加工設(shè)備是非常重要的。熔體脹大效應(yīng)和熔體強(qiáng)度對模具的選擇和加工過程技術(shù)參數(shù)的選擇很重要，以保證生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品。
對于LDPE/LLDPE體系的研究發(fā)現(xiàn)，分子結(jié)構(gòu)對聚合物熔體的性質(zhì)影響非常大，鏈上含有星狀結(jié)構(gòu)支鏈的聚合物對施加于熔體上的剪切力更敏感。在LLDPE中加入梳狀或者星狀高分子，通過改變加入的梳狀高分子的濃度以及改變梳狀高分子的大分子支化度，可以有效地控制共混物的熔體強(qiáng)度和粘度。在LLDPE中加入10%的梳狀高分子（乙烯與己烯的共聚物），聚合物的熔體強(qiáng)度可以增加一個數(shù)量級，而共混物的熔體流動指數(shù)變化較小。
為了測定聚合物的熔體強(qiáng)度，可以在毛細(xì)管流變儀上加裝特殊裝置。其測量的原理是：聚合物熔體的擠出料條通過兩個反向旋轉(zhuǎn)的夾輥的輥隙，夾輥以一定的加速度旋轉(zhuǎn)，將聚合物熔體斷裂時的最大外力定義為熔體強(qiáng)度。此外，由于聚合物熔體在一定剪切力和熱效應(yīng)作用下離開具有一定幾何形狀的毛細(xì)管后，達(dá)到一定長度時將在自身重力下斷裂，因此這一過程也可以用于測量熔體強(qiáng)度。熔體強(qiáng)度定義為擠出熔體的質(zhì)量與毛細(xì)管橫截面積之比（在找個定義下，可以排除難以測量擠出物橫截面積而導(dǎo)致的誤差）。
熔體破裂
熔體破裂是高分子材料加工時會出現(xiàn)的現(xiàn)象。實驗表明，高分子熔體從口模擠出時，當(dāng)擠出速率過高，達(dá)到某一臨界剪切速率時的，容易造成彈性湍流，導(dǎo)致流動不穩(wěn)定，擠出物表面粗糙。隨著擠出速度的增大，可能分別出現(xiàn)波浪形、鯊魚皮形、螺旋形等畸變，最后導(dǎo)致完全無規(guī)則的擠出物斷裂。
展開 在塑料加工領(lǐng)域，熔體粘度和熔體強(qiáng)度是兩個至關(guān)重要卻又常被混淆的核心參數(shù)。它們?nèi)缤芰霞庸み^程中的"血液"與"骨骼"，共同決定著材料的加工行為和最終產(chǎn)品性能。全面理解這兩者的本質(zhì)區(qū)別、相互作用以及準(zhǔn)確檢測方法，對于優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新材料具有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測技術(shù)及其在實際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。它本質(zhì)上反映了分子鏈之間、鏈段之間以及分子鏈與填充物之間的相互摩擦作用力。粘度高的熔體流動困難，需要更高的加工壓力；而粘度低的熔體則容易流動，填充模具更為容易。粘度受到多種因素影響，包括分子量（分子量越高，粘度越高）、分子量分布（分布越寬，剪切稀化效應(yīng)越明顯）、溫度（溫度升高，粘度降低）以及剪切速率（對于非牛頓流體，粘度隨剪切速率增加而降低）。
圖 常用塑料的粘度與溫度的關(guān)系
熔體強(qiáng)度則是指塑料熔體在受拉伸時抵抗斷裂的能力，它反映了熔體在拉伸應(yīng)力下的內(nèi)在韌性和自支撐性。熔體強(qiáng)度高的材料能夠承受更大的拉伸形變而不破裂，這對于吹塑、熱成型、發(fā)泡和紡絲等涉及拉伸流動的加工工藝至關(guān)重要。熔體強(qiáng)度主要取決于分子鏈的纏結(jié)程度、分子量大小、支化結(jié)構(gòu)（長鏈支化可顯著提高熔體強(qiáng)度）以及是否存在交聯(lián)。
值得注意的是，熔體粘度和熔體強(qiáng)度并不總是正相關(guān)。
展開 而這種熔噴布的原料就是高熔體流動速率的熔噴聚丙烯（PP），采用熔噴工藝制造出布料。熔噴聚丙烯熔體流動速率越高，熔噴出的纖維就越細(xì)，制成的熔噴布過濾性也越好。因此準(zhǔn)確地測定熔噴聚丙烯的熔體流動速率對判定熔噴聚丙烯的產(chǎn)品質(zhì)量和實際用途具有十分重要的意義。
熔體流動速率
Q1
熔體流動速率的定義
熔體質(zhì)量流動速率MFR（Melt Mass-Flow Rate）和熔體體積流動速率MVR（Melt Volume-Flow Rate）
在規(guī)定的溫度、負(fù)荷以及活塞位置條件下，熔融的樹脂通過規(guī)定長度和內(nèi)徑的口模時的擠出速率。以規(guī)定時間擠出的質(zhì)量作為熔體質(zhì)量流動速率MFR，通常以每10分鐘擠出的熔體質(zhì)量來表示，單位為g/10min；以規(guī)定時間擠出的體積作為熔體體積流動速率MVR，通常以每10分鐘擠出的熔體質(zhì)量來表示，單位為cm3/10min。
相同條件的熔體在一定剪切速率下，MFR與MVR可以換算，即MVR乘以熔體密度等于MFR。
展開 影響粘度的幾個因素
粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一，是對流動性的定量表示，影響粘度的因素有熔體溫度、壓力、剪切速率以及相對分子質(zhì)量等，下面分別敘述。
1、溫度的影響
由前面的分析已經(jīng)知道，塑料的粘度是剪切速率的函數(shù)，但是，塑料的粘度同時也受到溫度的影響。所以，只有剪切速率恒定時，研究溫度對粘度的影響才有實際意義。一般說，塑料熔體粘度的敏感性要比對剪切作用敏感強(qiáng)。研究表明，隨著溫度的升高，塑料熔體的粘度呈指數(shù)函數(shù)方式下降。
這是因為，溫度升高，必然使得分子間，分子鏈間的運(yùn)動加快，從而使得塑料分子鏈之間的纏繞降低，分子之間的距離增大，從而導(dǎo)致粘度降低。易于成型，但制品收縮率大，還會引起分解，溫度太低，熔體粘度大，流動困難，成型性差，并且彈性大，也會使制品的形狀穩(wěn)定性差。
但是不同的塑料粘度對于溫度的程度不同。聚甲醛對溫度的變化最不敏感，其次是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，最敏感的要數(shù)乙酸纖維素，表1中列出了一些常用塑料對于溫度的敏感程度。非常敏感的塑料，溫控十分重要，否則粘度較大變化，使操作不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
展開 
熔體的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
熔體的最新內(nèi)容
PI最低熔體粘度測不準(zhǔn)？掌握這5個流變測試核心控制點，解決FCCL壓膜起泡脫層！
過載或短路時?：電流急劇增大→發(fā)熱量迅速上升→熔體溫度升高至熔點→?物理熔斷?，切斷電路，保護(hù)后端器件。
慢速熔斷型SMD保險絲通過以下設(shè)計增強(qiáng)抗浪涌能力：
熔體材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化?：采用具有較高熱慣性的材料或加厚/加長熔體，延緩溫升速度。
精確控制I2t 值?：I2t（焦耳積分）表征保險絲承受脈沖電流的能力。
例如，通過改變熔體溫度、填充速率（注射速度） 和模具溫度進(jìn)行測試，可以建立工藝窗口。對于ABS，熔體溫度和注射速度是主要變量，模具溫度也有影響但相對次要。這為實際生產(chǎn)中的參數(shù)設(shè)定提供了依據(jù)。
03
關(guān)鍵影響因素與注意事項
剪切熱效應(yīng)：模具澆口尺寸對樹脂熔體溫度（剪切熱）有明確影響。這對于ABS、PVC等剪切敏感聚合物尤為重要。
熔體拉伸流變儀測試數(shù)據(jù)表明，共混樣品的熔體強(qiáng)度（約9 cN）顯著高于LLDPE的典型值（約3 cN），完全滿足吹膜生產(chǎn)線要求（通常需要添加5-20 wt%的LDPE來改善LLDPE的加工性能）。這些結(jié)果充分證明，梯形聚合物能夠同時兼具LDPE優(yōu)異的剪切稀化特性和LDPE/LLDPE共混物良好的熔體強(qiáng)度，非常適合吹塑薄膜的生產(chǎn)應(yīng)用。
本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測技術(shù)及其在實際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。
熔體拉伸流變儀測試數(shù)據(jù)表明，共混樣品的熔體強(qiáng)度（約9 cN）顯著高于LLDPE的典型值（約3 cN），完全滿足吹膜生產(chǎn)線要求（通常需要添加5-20 wt%的LDPE來改善LLDPE的加工性能）。這些結(jié)果充分證明，梯形聚合物能夠同時兼具LDPE優(yōu)異的剪切稀化特性和LDPE/LLDPE共混物良好的熔體強(qiáng)度，非常適合吹塑薄膜的生產(chǎn)應(yīng)用。
本文將深入探討熔體粘度與熔體強(qiáng)度的基本概念、在加工中的應(yīng)用差異、檢測技術(shù)及其在實際生產(chǎn)中的協(xié)同作用，為塑料行業(yè)從業(yè)人員提供系統(tǒng)性的參考框架。
本質(zhì)概念區(qū)別
熔體粘度和熔體強(qiáng)度雖然都是描述塑料熔體流變行為的關(guān)鍵參數(shù)，但它們的物理本質(zhì)和作用機(jī)制存在著根本性的差異。
熔體粘度是塑料熔體抵抗流動的內(nèi)在阻力的量度，定義為剪切應(yīng)力與剪切速率之比。
在熱流道系統(tǒng)中使用它們是很危險的，因為可能要通過濾網(wǎng)組合或熔體泵。
磨料型螺桿清洗料更難從機(jī)器中排出，造成更大的長期損害以及生產(chǎn)運(yùn)行中的污染和廢品產(chǎn)生的可能性。這與化學(xué)型清洗料形成鮮明對比，后者對設(shè)備來說比較安全，也可以通過篩網(wǎng)組合和熔體泵?；瘜W(xué)型清洗料普遍適用于熱流道系統(tǒng)，并可在選擇適當(dāng)合適的MFI的螺桿清洗料時注入空腔。
0
1
流動性能
熔體流動速率（MFR）或熔體體積速率（MVR），是衡量塑料材料在特定溫度、負(fù)荷下熔體流動性的核心指標(biāo)。它直觀反映了材料在熔融狀態(tài)下的粘度高低，是注塑工藝設(shè)定的首要依據(jù)。
國高材分析測試中心熔指儀
高M(jìn)FR值的材料（如某些薄壁制品專用的PP、PE），意味著熔體粘度低，流動性好。
如果樣品從熔體緩慢降溫（2℃/min），分子鏈有足夠長的時間進(jìn)行規(guī)整排列結(jié)晶，則在第二次升溫過程中看不到冷結(jié)晶現(xiàn)象，只有玻璃化轉(zhuǎn)變與熔融轉(zhuǎn)變現(xiàn)象（圖中的二次升溫曲線）。此外，實驗中還可以設(shè)置不同降溫速率進(jìn)行對比。
