1. اثر دما
از تحلیل قبلی شناخته شده است که ویسکوزیته پلاستیک ها تابعی از نرخ براری است، اما ویسکوزیته پلاستیک ها نیز تحت تأثیر دما قرار می گیرد. بنابراین مطالعه تأثیر دما بر ویسکوزیته تنها زمانی که نرخ بریش ثابت باشد، از اهمیت عملی برخوردار است. به طور کلی، حساسیت ویسکوزیته مذاب پلاستیکی قوی تر از حساسیت عمل براری است. نتایج نشان می دهد که ویسکوزیته مذاب با افزایش دما به صورت نمایی کاهش می یابد.
این به این دلیل است که دما افزایش می یابد، حرکت بین را تسریع خواهد کردمولکول ها و زنجیره های مولکولی، که درهم تنیدگی بین زنجیره های مولکولی پلاستیکی و فاصله بین مولکول ها را کاهش خواهد داد، در نتیجه منجر به کاهش ویسکوزیته می شود. شکل گیری آن آسان است، اما محصول نرخ کوچک شدن زیادی دارد که باعث تجزیه خواهد شد. دما خیلی پایین است، ویسکوزیته مذاب بزرگ است، جریان دشوار است، شکل پذیری ضعیف است و کشش بزرگ است که ثبات شکل محصول را نیز ضعیف خواهد کرد.
اما ویسکوزیته پلاستیک های مختلف با دما متفاوت است. حساس ترین پلی فرمالدهید به دما پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی استایرن است و حساس ترین آن ها استات سلولز است
در عمل، برای مذاب با حساسیت دمایی خوب، می توان با بهبود دمای قالب گیری در طول فرایند قالب گیری، مانند PMMA، PC، CA، PA، عملکرد جریان پلاستیک ها را بهبود بخشید. اما برای پلاستیک هایی که حساسیت ضعیفی دارند، بهبود عملکرد جریان با افزایش دما آشکار نیست، بنابراین به طور کلی برای بهبود ویژگی های جریان استفاده نمی شود.
به عنوان مثال POM، PE، PP و دیگر پلاستیک های غیر قطبی، حتی اگر افزایش دما بزرگ باشد، ویسکوزیته بسیار کم کاهش می یابد. همچنین دما باید با شرایط خاصی محدود شود، به عبارتی دمای قالب گیری باید در محدوده دمایی قالب گیری مجاز پلاستیک باشد، در غیر این صورت پلاستیک تنزل خواهد کرد. از دست دادن تجهیزات تشکیل بزرگ است، شرایط کار رو به وخامت می رود، و زیان پرداخت نمی شود. بیان رابطه بین ویسکوزیته و دمای مواد با استفاده از اندازه انرژی فعال سازی از اهمیت کمی برخوردار است.
2. اثر فشار
فضای کوچکی بین مولکول ها و زنجیره ها در داخل مذاب پلاستیکی وجود دارد، به اصطلاح حجم آزاد. بنابراین پلاستیک را می توان فشرده کرد. در طول تزریق، حداکثر فشار خارجی بر روی پلاستیک می تواند به ده ها یا حتی صدها MPa برسد. تحت فشار، فاصله بین ماکرومولکول ها کاهش می یابد، دامنه فعالیت بخش زنجیره ای کاهش می یابد، فاصله بین مولکول ها کاهش می یابد و نیروی بین مولکول ها افزایش می یابد که در رفتگی زنجیره ها را دشوارتر می کند که نشان می دهد ویسکوزیته کلی افزایش می یابد.
اما ویسکوزیته پلاستیک های مختلف تحت یک فشار متفاوت است. پلی استایرن (PS) حساس ترین به فشار است، به این که وقتی فشار افزایش می یابد، ویسکوزیته به سرعت افزایش می یابد. در مقایسه با LDPE، فشار تأثیر چندانی بر ویسکوزیته ندارد، و پلی پروپیلن برابر با پلی اتیلن درجه متوسط است.
این واقعیت که افزایش ویسکوزیته ناشی از افزایش فشار نشان می دهد که مناسب نیست با افزایش فشار به تنهایی میزان جریان مذاب پلاستیکی افزایش یابد. فشار بالا نه تنها می تواند پر شدن مایع را به وضوح بهبود بخشد، بلکه ممکن است عملکرد پرکننده به دلیل افزایش ویسکوزیته کاهش یابد. این نه تنها باعث از دست دادن قدرت بیش از حد و پوشیدن تجهیزات بیش از حد, بلکه باعث نقص مانند سرریز و استرس داخلی محصول.
علاوه بر این، فشار بیش از حد بالا است، و نقص تزریق مانند تغییر شکل محصول وجود خواهد داشت که منجر به مصرف بیش از حد برق می شود. اما فشار خیلی کم است که باعث کمبود مواد خواهد شد.
تأثیر دما بر ویسکوزیته را می توان دریافت که تأثیر افزایش فشار بر ویسکوزیته مذاب پلاستیکی مشابه اثر کاهش دما بر ویسکوزیته پلاستیکی در محدوده پارامترهای پردازش طبیعی است. به عنوان مثال، برای بسیاری از پلاستیک ها، هنگامی که فشار به ۱۰۰ میلیپاس افزایش می یابد، تغییر ویسکوزیته معادل کاهش دمای ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد است.
3. نفوذ نرخ بري
با افزایش سرعت براری، ویسکوزیته پلاستیک ها به طور کلی کاهش می یابد. اما در مورد نرخ بري پايين و سرعت بري بالا، ويسسکوزيته تقريباً با سرعت بري تغيير نمي کند. تحت فرض دما و فشار خاصی، ویسکوزیته پلاستیک های مختلف متفاوت است.
یا اگرچه گران بودن بیشتر مذاب های پلاستیکی با افزایش سرعت براری کاهش می یابد، اما حساسیت پلاستیک های مختلف به نرخ براری (تنش براری) متفاوت است.
روشنگری این نکته این است که ویسکوزیته پلاستیک ها به طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت و عملکرد جریان با افزایش نرخ براری در محدوده نرخ براری خاصی بهبود خواهد یافت. با این حال بهتر است تنظیم فرایند در محدوده ویسکوزیته مذاب را انتخاب کنید که نسبت به سرعت برشی حساس نیست در غیر این صورت نوسان نرخ بریانی باعث بی پایداری پردازش و نقص در کیفیت محصولات پلاستیکی خواهد شد.
4. تاثیر ساختار پلاستیک
برای پلاستیک ها، ویسکوزیته پلاستیک ها با افزایش وزن مولکولی متوسط نسبی در یک دمای داده شده افزایش می یابد. هر چه وزن مولکولی نسبی بزرگتر باشد، نیروی بین مولکولی قوی تر و ویسکوزیته بیشتر می شود.
هر چه وزن مولکولی پلاستیک کوچکتر باشد، ویسکوزیته کمتر به نرخ براری بستگی دارد؛ هر چه وزن مولکولی بزرگتر باشد، وابستگی ویسکوزیته به نرخ براری بیشتر می شود. ویسکوزیته مذاب و پردازش پذیری رزین با توزیع وزن مولکولی گسترده و توزیع وزن مولکولی مضاعف کم است. چرا که زنجیره وزن مولکولی پایین برای بهبود سیالیت مذاب ریزین مفید است.
5. تاثیر مواد افزودنی با وزن مولکولی کم
مولکولی پایین می تواند نیروی بین ماکرومولکول ها را کاهش دهد، و نقش «روغن کاری» را بازی کند و به این ترتیب ویسکوزیته مذاب را کاهش دهد و دمای سیال سازی ویسکوزیته را کاهش دهد. اگر پلاستیک ساز و حلال اضافه شود، می توان به راحتی از آن ها پر و قالب گرفت.
به طور خلاصه، ویسکوزیته ذوب پلیمر به طور مستقیم بر دشواری قالب گیری تزریقی تأثیر می گذارد. اگر دمای شکل گیری پلاستیک زیر دمای تجزیه کنترل شود، ویسکوزیته مذاب زمانی ۵۰ تا ۵۰۰ پا-اس است که سرعت براری ۱۰۳ s-۱ باشد، و قالب گیری تزریقی آسان تر است. با این حال، اگر ویسکوزیته بیش از حد بزرگ است، لازم است که فشار تزریق بالا، اندازه محصول محدود است، و محصول مستعد نقص است؛ اگر ویسکوزیته بیش از حد کوچک است، پدیده سرریز جدی است، کیفیت محصول آسان نیست برای تضمین، در این مورد، nozzle مورد نیاز است به دستگاه خود قفل.
