塑料加工中高剪切一定不好吗
来源 : 公开网络
作者 : 公开网络
时间 : 2020-12-07


塑库网--消息,大家好!今天我们来讨论一下塑料加工中剪切的影响,首先我想问大家一个问题,剪切带来的都是不好的影响吗?有没有人回答是的?事物都有两面性,没有100%的好喝100%的坏,让我们一起来分析分析;

剪切在加工中会产生以下四方面的影响,热,分散,应力和取向,我们来一一讨论。

剪切发热这个道理大家都是知道的,从剪切发生的阶段和位置,我们分别来看看剪切在螺杆塑化过程和射胶过程中分别扮演的角色。在螺杆塑化过程中,塑料粒子从料斗进入螺杆,塑料粒子被挤压向前,过程中的粒子之间会产生强烈的摩擦,摩擦力实际上就是一种剪切应力,它会产生大量的热,这个热有利于塑料的熔融塑化,减少了对电加热的需求,节约了能量。但是如果热量过多,超过了塑化本身的需求,会使炮筒温度失去控制,炮筒温度会超过设定温度,如果超出材料的承受范围,则会导致塑料降解,劣化。

在射胶过程中,熔体需要通过射嘴,浇口,以及产品薄壁位置,其所产生的剪切会大大高于螺杆塑化过程中的剪切,因此产生的热量会更多,控制得当的话,其有助于有助于将缓熔体温度下降,甚至可以利用剪切升温,增加流动长度;如果超过一定的范围,熔体温度可能上升几十度甚至100度,则会导致材料炭化,产品变色,有神色条纹,严重的会影响产品的强度。

剪切在一定程度上有助于塑料配方中的各种组分更好地分散,均化。这个影响包括对共混体系中不同聚合聚合物物的分散,树脂中燃料的分散,以及添加剂的分散,这些都是好的影响,但不能过头。

高剪切会增加塑料的取向,包括高分子链段的取向和纤维类及片状添加剂的取向,那取向会带来哪些影响呢?

注塑过程中的分子取向和添加剂取向会导致产品性能在流动方向和垂直流动方向出现差别;相对于垂直流动方向,产品性能在流动方向会具有更高的拉伸强度,拉伸冲击强度,更好的抗环境应力开裂性能,以及更低的收缩率,较低的延展率。

塑料是绝缘体,导电性塑料通常会加入纤维类或者片状的导电添加剂来实现降低塑料的电阻率。高剪切使导电物沿一个方向分布,不利导电添加剂桥接导通,使阻抗增大。因此在导电塑料的注塑成型中,通常使用慢速注射。但这不包括挤出造粒和塑料在炮筒中的塑化过程,这些过程适当的高剪切有利于导电添加剂的分散,实现更稳定的品质。

高剪切会使分子链沿流动方向取向,比低剪切时更有序排列。而结晶的结果也是要分子链段有序排列,因此取向可以降低结晶过程中分子运动需要的能量,有利于塑料更快结晶,结晶度更高。同时也会影响晶体的形态,更大概率会形成直链晶体,串晶

剪切中必然会伴随有剪切应力,剪切应力会对塑料造成什么样的影响呢?过高的剪切应力会使分子链被拉直,使分子间的缠绕减少,结合力变差,会表现为分层,喷涂开裂。

剪切引起的喷涂开裂通常裂口处为圆角,和应力过大引起的开裂有所不同。高剪切会导致支链断裂,特别是对接枝聚合物来说,比如SABIC的 EXL PC,就是接枝聚合的,其在高剪切下硅氧烷支链会断裂,脱落,聚集后会形成黑纹。高剪切在挤出过程中会导致熔体破裂,出现鲨鱼皮现象,产品表面粗糙,没有光泽,强度也变差。通过上面的讲解,你是否弄明白了剪切的影响,我相信你对高剪切到底好不好的问题也应该有答案了。