提高聚合物的熔體流動(dòng)性都有哪些招兒

聚合物材料在大多數(shù)加工過程中，都處于熔融狀態(tài)（熔體）并要產(chǎn)生流動(dòng)，而熔指是表示聚合物在加工過程中流動(dòng)性高低的一項(xiàng)極為重要的指標(biāo)。因此，對(duì)于所有的熱塑性聚合物，其基本物性表中都有熔指這一指標(biāo)。聚合物流動(dòng)性的高低直接影響到材料的加工性能、成型周期、表面質(zhì)量等等。聚合物材料的流動(dòng)性好，有諸多優(yōu)點(diǎn)：造粒后粒子光滑悅目、加工過程中電壓電流穩(wěn)定、能耗相對(duì)更低、注塑制品表面質(zhì)量良好、成型周期更短、生產(chǎn)效率更低、廢品率明顯降低、成本更低等等。那么，影響和提高聚合物的熔體流動(dòng)性都有哪些因素和方法呢？

樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布是聚合物本身的固有物性，一般來講，相對(duì)分子質(zhì)量越大，聚合物的流動(dòng)性也越低，同一種聚合物一般都有不同熔指的牌號(hào)供用戶根據(jù)實(shí)際需要選擇使用。當(dāng)然，想要材料的流動(dòng)性好的話，在滿足使用性能的前提之下，盡可能選擇熔指大的牌號(hào)。

但實(shí)際應(yīng)用中，流動(dòng)性很好的牌號(hào)（熔指高）反而無法滿足材料性能的需要，這時(shí)可加入一些功能性的助劑或母粒來降低聚合物的分子量，降溫母粒就是個(gè)典型案例。

聚合物材料在實(shí)際使用中，往往需經(jīng)過填充、增韌、纖維增強(qiáng)等方法進(jìn)行改性后才能應(yīng)用。但填充粉體或玻纖等纖維狀材料的加入通常會(huì)增加聚合物熔體的黏度，導(dǎo)致材料的流動(dòng)性變差。所添加的填充粉體的種類、粉體形狀和用量均會(huì)影響材料的流動(dòng)性。一般情況下，填充粉體用量越大，流動(dòng)性越差；球形的粉體填料比片狀的流動(dòng)性更好。

增韌劑的加入一般會(huì)降低材料的流動(dòng)性，尤其是一些接枝物增韌劑，由于其與樹脂載體會(huì)發(fā)生原位化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生部分交聯(lián)，導(dǎo)致材料的流動(dòng)性出現(xiàn)較大幅度的降低。

增強(qiáng)材料中，纖維的加入則使得材料的流動(dòng)性顯著下降，雖然降低纖維的含量能避免流動(dòng)性出現(xiàn)較大幅度的下降，但其他性能則無法滿足，此時(shí)就需要加入功能性助劑或母粒來解決。

首先先看一組數(shù)據(jù)，無論是玻纖增強(qiáng)尼龍66還是彈性體增韌尼龍66，只需加入2%的GL-121功能母粒，即可顯著提高材料的熔指（流動(dòng)性），需要說明的是，該母粒增加材料流動(dòng)性的原理不是市面上的斷裂劑哦，加入后不會(huì)導(dǎo)致材料的性能下降，反而還會(huì)有所提升哦。

GL-121母粒對(duì)尼龍66材料流行性的改善效果

注：母粒添加比例為2%，以上數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)典型結(jié)果，作為相關(guān)應(yīng)用的基本參考，不能作為任何形式的產(chǎn)品規(guī)格或保證，具體添加量可根據(jù)相關(guān)實(shí)際應(yīng)用要求酌情增減。

再來看張圖，懂注塑的應(yīng)該看得明白：

對(duì)于熔點(diǎn)或加工溫度較高的聚合物材料，可以在改性中添加熔點(diǎn)較低的其它聚合物材料或其它聚合物添加助劑來提高材料的流動(dòng)性。PVC中所大量使用的增塑劑是這一類改性方法的典型明證。但添加這類改性助劑或材料的前提是不影響所開發(fā)材料的其它性能，如添加改性聚合物材料時(shí)，改性劑與樹脂基體的相容性問題；添加助劑的析出問題、助劑添加量過高的氣味問題等等。

加工溫度對(duì)聚合物熔體流動(dòng)性的影響不言而喻，溫度達(dá)不到聚合物的熔融溫度，就無需談到熔體。對(duì)于大多數(shù)聚合物（這里只熱塑性聚合物）而言，其熔體的流動(dòng)性（黏度）隨著溫度的升高而降低。如尼龍，加工溫度到達(dá)其熔點(diǎn)，其熔體呈水狀，流動(dòng)性急速提高，加工溫度窗口很窄，抽粒工人不熟練的話，拉條都有點(diǎn)難度，相信大家深有體會(huì)。其它諸如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等均屬于這一類，即溫敏性聚合物。當(dāng)然加工溫度的升高，伴隨著就會(huì)出現(xiàn)高溫降解老化或交聯(lián)問題，由此困惑也可以聯(lián)系小編。

很多聚合物熔體對(duì)加工時(shí)的剪切速率和剪切應(yīng)力有依賴性，但剪切速率增加時(shí)，出現(xiàn)熔體黏度下降現(xiàn)象，即“剪切變稀”，增加剪切應(yīng)力就能使剪切速率迅速增大。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等都屬于對(duì)剪切速率較敏感的聚合物。在這一類聚合物加工中，通過調(diào)整剪切速率(或剪應(yīng)力) 來改變?nèi)垠w黏度才會(huì)有比較好的效果。

同樣，剪切太強(qiáng)，聚合物材料也會(huì)出現(xiàn)機(jī)械降解，此時(shí)需要加入抗氧劑等加工穩(wěn)定劑，如聚丙烯PP就是典型。

當(dāng)然，材料注塑過程中的注塑壓力、模具結(jié)構(gòu)及表面光潔度均會(huì)或多或少影響到材料的流動(dòng)性。不管何種原因，都需在各個(gè)影響因素與聚合物流動(dòng)性之間取得平衡。

本文來源： 高分子材料改性和防老化技術(shù)咨詢

成都車用非金屬材料技術(shù)與應(yīng)用論壇

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