熔体粘度

石陶网-塑料用加工助剂全球塑料行业的发展非常迅速，年均增长率达到了4%~6%，超过了全球GDP 的增长水平。

这种增长最重要的原因就是塑料材料继续在替代着传统材料如金属、木材、和矿物。

其实，树脂中添加的各种添加剂对于塑料材料的成功应用也大有帮助。

在使用到的各类型添加剂中，聚合物抗冲击改性剂和加工助剂为聚合物提供了最独到和最宝贵的卓越性能，同时还提高了产品的加工性能。

增韧处理、流变性能控制、外观美观性、加工性能以及经济因素都是重要的性质属性。

种种这些添加剂已经使用多年，经过长期的发展衍生出了一系列广泛品种。

造成这种情况的一个主要原因是乳液聚合过程各种多样，这就使得科学家们不断去设计适合的聚合物组分、聚合物结构、聚合物形态以及聚合物分子量/分子量分布。

由于生产成本低，而且所得的乳液产品易于分离，因此，乳液聚合在商业化生产中还是非常有吸引力的。

1956年，第一种用于乳液聚合技术的聚合物添加剂被开发出来，它是由甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)制备的核壳结构抗冲击改性剂。

随后出现的是各种丙烯酸类加工助剂和丙烯酸类抗冲击改性剂。

最初，这些添加剂主要用来改善聚氯乙烯(PVC)的加工性能和韧性。

而用于PVC的加工助剂主要是{TodayHot}为了促进PVC的熔融、提升熔体强度、提高分散性能和表面质量。

超高分子量加工助剂则是发泡PVC中的重要组成部分。

借助加工助剂，PVC泡沫能够获得更加均一的发泡结构，减少闭泡的破裂而且泡沫密度会更低一些。

起润滑作用的加工助剂能够有效防止熔融的塑料粘结在金属表面，改善制品表面质量，提高生产效率。

有很多塑料材料的应用范围非常有限，这是因它们要么不具备所需的物理性质，要么其加工性能非常差，加工助剂正是用来增强塑料的熔体加工性、提高产量、减少停车检修时间以及提供产品更好的质量的。

20世纪50年代，罗门哈斯公司率先开发出了第一种商业化生产的加工助剂产品，该产品被用于硬质PVC生产。

在此之后，这种前所未有的技术很快被业界所熟知，并且因而引发了PVC工业的生产热潮。

熔指，熔体粘度，熔体强度的关系我们一般认为熔指越小，熔体粘度就越大而且，熔体强度可以用熔体粘度来表征也就是熔体粘度越大熔体强度就越大，对吧。

最近在文献中看到这样一段话，具有支链结构的聚丙烯，即使MI相同，LCBPP的熔体强度可达iPP的10倍。

我被弄糊涂啦，哪位解释一下。

作者：sunzhjian520熔体强度(MS) 是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力. 高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高分子的分子量(MW)，分子量分布(MWD)，枝链(Branching)多少／长短等有关。

其实归根结蒂就是取决于高分子熔融状态下的纠缠度(Degree of Polymer Chain Entanglement at MelT)，纠缠度高，熔体强度就高。

所以可以通过枝链化或交联(Cross-linking)来提高高分子熔体强度。

作者：swallowcQUOTE:Originally posted by sunzhjian520 at 2010-12-10 14:38:57:熔体强度(MS) 是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力. 高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高 ...百度百科呵呵你明白的谢谢参与作者：zfx1979228首先，纠正个认识问题，MI与熔体强度，根据物质种类不同，二者的关系可能更复杂，不要简单的认为是线性相关。

ＭＩ相同，并不代表其熔体强度也相同，还和物质的分子结构有关，物质的结晶形态有关；根据高分子物理知识，ＬＣＢＰＰ含有较多的支链，熔体分子之间受支链的牵扯，使其分子之间相对移动困难，而ＩＰＰ是等规聚丙烯，基本无支链，分子之间移动没有ＬＣＢＰＰ困难，从而导致ＬＣＢＰＰ的熔体强度高于ＩＰＰ。

熔融指数与粘度的关系
熔融指数和粘度是塑料材料的重要性能指标，两个参数之间存在一定的关系。

熔融指数是指在一定条件下，塑料在加热状态下熔融流动的速度，单位为g/10min。

粘度则是材料流动阻力的大小，通常用牛顿数（Pa·s）来表示。

一般来说，熔融指数和粘度呈反比例关系，即熔融指数越大，粘度越小。

这是因为熔融指数较大的材料，分子链较短，松散度较大，相互之间的阻力较小，流动性能较好，因此粘度较小。

反之，熔融指数较小的材料，分子链较长，松散度较小，相互之间的阻力较大，流动性能较差，因此粘度较大。

此外，除了分子链长度的影响外，熔融指数和粘度还受到材料的分子量、熔体温度、载荷压力等因素的影响。

因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以确定最适合的熔融指数和粘度范围，以满足不同的塑料加工需求。

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PVC-U的塑化性能、熔体粘度与熔体强度一、塑化度的定义：PVC树脂是由多层粒子聚合而成。

在硬质PVC加工过程中多层粒子结构的形态会发生很大变化。

这种变化是在受热和剪切力的同时作用下产生的。

首先是50-250μm的树脂颗粒破碎游离出1―2μm的初级粒子(或称二次粒子)。

随着加工的进行(如物料在料筒内的输送)物料受到更高温度和剪切力的作用初级粒子破碎。

一般当料温高于190℃时次级粒子可以全部破碎晶体熔化粒子边界消失而形成三维网络结构。

这种三维网络的形成过程称为凝胶化或塑化。

所以，塑化度的重点，是粒子边界消失。

消失的程度决定了塑化度的高低。

假设有10g塑化度100%的PVC颗粒，通过某种不会破坏PVC分子结构的方式，将该颗粒进行破碎。

分别测量破碎为100万份和破碎为1万份后的两种材料的塑化，二者会有显著的不同。

破碎100万份的塑化度会低于破碎1万份的。

这就要求我们关注加工过程中所体现的塑化不足的真实原因。

例如：管材挤出时，相同的材料、设备、挤出模具与工艺。

A条件下，口模光滑，产出的管材表面也是光滑的，进行二氯甲烷试验完全无腐蚀；B条件下，口模表面吸附了较多的析出物，造成管材表面哑光或者粗糙，进行二氯甲烷试验时，可能会出现一定程度的腐蚀。

这种结果显然是口模粗糙导致了管材表面熔体出现破裂现象；除了清理口模，我们假设有一种高度光滑的材料，我们把这种材料加入到PVC混好料中，这种材料不会影响PVC的塑化度，但是挤出时，会析出到管材表面，改善了熔体与口模之间的摩擦力，二氯甲烷试验则会完全无腐蚀。

又例如：生产PVC管件时，相同的材料、设备、注塑模具与工艺。

A条件下，管件烘箱试验完全无开裂；B条件下，将浇口套内径由8mm更换为4mm，此时甚至可能出现无法注满型腔的现象。

即使注满，烘箱试验时，也极为容易出现浇口开裂的现象。

上述两个例子，都是成型过程发生了变化，对材料塑化度的要求没有变化，但是对加工性能提出了更高的要求。

塑料熔体的剪切变稀塑料熔体为非牛顿流体，一个与注射成型密切相关的加工性是塑料熔体的剪切变稀，流体的粘度不随剪切速率变化而变化，这种流体称之为牛顿流体，如水、气体、低分子化合物液体或溶液为典型的牛顿流体，如果流体的粘度依赖于对其的剪切速率，这样的流体为非牛顿流体，大部分塑料熔体表现为非牛顿流体的特性。

非牛顿流体也有多种，塑料在熔融状态下表现出来的特性在图4的坐标中，呈现的是一条切应力先迅速上升而后缓慢上升的曲线，并且不存在屈服应力，这就是塑料熔体剪切变稀的流动特性。

即剪切速率的增加要比切应力的增加来得快，如图4所示。

与之相对应的是剪切变厚的现象。

但是常见的塑料熔体都呈现的是剪切变稀，也就是随着剪切速率的增加，熔体的粘度要降低，粘度降低有助于塑料熔体在模具型腔中的流动和填充。

注塑过程中塑料要通过料筒加热，然后经过注塑机的喷嘴，进入模具的主流道，流道以及模具的浇口，最后进入型腔。

熔体经过各个部分的剪切速率和粘度关系如图5所示，该图表明，塑料熔体在料筒中粘度较高，流动速度也小，到达浇口后，由于浇口的收缩作用，使得熔体流动速度增加，增大了剪切速率，降低了熔体的粘度，有利于熔体的充模。

宽MWD树脂比窄分布树脂剪切变稀程度大。

影响粘度的几个因素粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一，是对流动性的定量表示，影响粘度的因素有熔体温度、压力、剪切速率以及相对分子质量等，下面分别叙述。

（1）温度的影响由前面的分析已经知道，塑料的粘度是剪切速率的函数，但是，塑料的粘度同时也受到温度的影响。

所以，只有剪切速率恒定时，研究温度对粘度的影响才有实际意义。

一般说，塑料熔体粘度的敏感性要比对剪切作用敏感强。

研究表明，随着温度的升高，塑料熔体的粘度呈指数函数方式下降。

这是因为，温度升高，必然使得分子间，分子链间的运动加快，从而使得塑料分子链之间的缠绕降低，分子之间的距离增大，从而导致粘度降低。

易于成型，但制品收缩率大，还会引起分解，温度太低，熔体粘度大，流动困难，成型性差，并且弹性大，也会使制品的形状稳定性差。

熔体粘度1. 简介熔体粘度是指在高温下，固体物质变为液体时的流动性质。

熔体粘度的大小与物质的内部结构、分子间相互作用力以及温度有关。

熔体粘度是研究材料物理性质、熔融加工以及流变学等领域的重要参数。

2. 测量方法熔体粘度的测量通常使用粘度计进行，常见的粘度计有旋转粘度计、滴定粘度计和振荡粘度计等。

下面将介绍常见的旋转粘度计的测量原理。

2.1 旋转粘度计的原理旋转粘度计是通过测量物质在旋转圆柱体内的粘度来确定熔体粘度的一种方法。

其原理基于牛顿粘度定律，即粘度与剪切应力成正比。

旋转粘度计由旋转圆柱体和固定圆柱体组成。

在测量过程中，样品被放置在旋转圆柱体内，然后旋转圆柱体开始旋转。

通过测量旋转圆柱体所受到的剪切应力以及旋转圆柱体的转速，可以计算出熔体的粘度。

2.2 测量步骤旋转粘度计的测量步骤如下：1.准备样品：将待测样品加热至熔融状态，并确保样品没有气泡和杂质。

2.调节温度：根据需要测量的温度范围，将样品的温度调节到合适的范围。

3.放置样品：将样品倒入旋转圆柱体中，确保样品填满圆柱体。

4.开始测量：启动旋转圆柱体的旋转，并记录下旋转圆柱体的转速。

5.计算粘度：根据旋转圆柱体所受到的剪切应力以及旋转圆柱体的转速，使用相应的计算公式计算出熔体的粘度。

3. 影响因素熔体粘度的大小受到多种因素的影响，下面将介绍几个主要的影响因素。

3.1 温度温度是影响熔体粘度的最主要因素。

一般来说，随着温度的升高，熔体粘度会降低。

这是因为温度升高会使分子的热运动增强，相互作用力减弱，从而使熔体的流动性增加。

3.2 分子结构分子结构也是影响熔体粘度的重要因素。

分子结构的复杂性会增加分子间的相互作用力，从而使熔体粘度增大。

例如，分子链较长的聚合物具有较高的熔体粘度。

3.3 浓度物质的浓度也会对熔体粘度产生影响。

一般来说，浓度较高的物质具有较高的熔体粘度。

这是因为浓度的增加会增加分子间的相互作用力，从而使熔体粘度增大。

4. 应用领域熔体粘度在许多领域都有广泛的应用，下面将介绍几个主要的应用领域。

氧化铝熔体粘度
氧化铝熔体粘度是指在高温状态下，氧化铝固体逐渐融化形成的液态熔体的黏度。

氧化铝熔体是一种常见的高温熔体，具有很高的化学稳定性和机械强度。

在工业生产中，氧化铝熔体被广泛应用于陶瓷、玻璃纤维、金属氧化物陶瓷、电子陶瓷和其他高温材料的制备中。

氧化铝熔体的粘度受多种因素的影响，包括温度、压力、物质浓度、添加剂等等。

一般而言，随着温度升高，氧化铝熔体的粘度会逐渐降低。

这是由于高温下分子间距离增大、熔体流动性增强的原因。

另外，在压力升高的情况下，氧化铝熔体的粘度也会增加，因为高压会增加分子间的相互作用力，使得分子在流动时相互碰撞更加频繁，从而导致熔体黏度的增加。

在氧化铝熔体的制备中，添加剂的使用也会对其粘度产生影响。

例如，添加少量的碱金属氧化物（如Na2O、K2O）可以有效地降低氧化铝熔体的粘度，从而提高制备效率。

此外，对于氧化铝熔体的应用来说，控制其粘度也是非常重要的，因为熔体的粘度决定了其在制备过程中的流动性和涂覆性能等重要特征。

总之，氧化铝熔体粘度是制备和应用过程中需要考虑的一个关键因素，它受多种因素的影响，需要进行细致的控制和调整。

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《聚合物熔体粘性和弹性的测定》实验指导书一、实验目的1．学习用熔体指数表征聚合物熔体粘性的方法。

2．通过离模膨胀现象了解聚合物熔体弹性效应。

聚合物粘性的大小，在塑料加工成型中是衡量聚合物流动性能好坏的一个重要指标。

粘性表征方法很多，如用粘度计测量粘度的大小来表征或度量粘性。

塑料工业上应用比较广泛是熔体指数表示法。

本实验通过测量在某温度下，聚合物单位时间流出熔融指数测试仪毛细管的质量的大小来表征聚合物粘性。

通过不同温度下毛细管单位时间流出聚合物质量与温度的关系曲线，来观察聚合物粘性与温度的关系。

高聚物熔体弹性是指高聚物熔体在外力作用下，高分子链回复或收缩的现象。

高聚物熔体弹性大小可用离模膨胀来表征。

离模膨胀现象是又称出口膨胀现象，是在挤出过程中，挤出物离开模后，其横截面尺寸因弹性回复而大于模端口尺寸的现象。

其原因是在挤出过程中，处于熔体状态的高分子链经取向和拉伸作用，分子处于应力状态，但是离开模端口后，分子应力释放，分子链径向回缩，与流动方向垂直的方向"变胖"。

离模膨胀系数ξ=熔体流出模端口直径Di /模端口直径D离模膨胀与制品尺寸的精确性和稳定性有很大关系，对制品强度也有一定影响，在工艺操作中应予以重视。

本实验通过在恒温条件下，测定某一压力Pi熔体流出直径Di的变化考察压力对高聚物熔体弹性的影响。

二、实验仪器及原材料熔融指数测试仪1套秒表1个天平1台游标卡尺1把聚乙烯（聚丙烯）50g纱布若干镊子2把三、实验装置熔融指数测定仪是由两部分组成：1．试料挤出系统；2．加热控制系统。

1、试料挤出系统2、加热控制系统：变压器可以控制加热速度，温度传感器和继电器控制加热温度。

四、测试步骤本实验熔融指数仪采用的毛细孔都为1.90mm1．调节变压器到合适电压。

2．打开电源，设置温度传感器温度190度。

3．温度恒定后，将毛细管和压料杆放入料筒预热10钟左右。

注意在放人毛细管以前，应将炉体下部挡板推入料简下部，以免毛细管漏出。

在一定温度下熔体流动性能的好坏，一般用粘度的大小来衡量。

粘度大的熔体流动性能差，反之粘度小的熔体则流动性好。

粘度是炉渣最重要的物性之一。

炉渣粘度关系到冶金熔体的多相反应动力学问题，因为质点在炉渣内扩散速度与炉渣粘度的大小成反比，粘度大质点扩散速度慢。

反之粘度小则有利于质点扩散速度的加速；熔锍与炉渣在冶炼条件下的分层和澄清与它们的粘度有关，由斯托克公式可知金属颗粒在炉渣中的沉降下去，有利于降低渣中金属损失，提高金属回收率，炉渣粘度的大小还影响冶炼内温度的分布情况，粘度大的炉渣，需要保持较高的炉温以利于冶炼的正常进行，反之亦然。

此外，炉渣粘度是其内部质点相互作用的一种现象，即炉渣粘度变化是其结构变化的宏观反映。

有色冶金炉渣的粘度在熔炼温度下一般较小，不大于1Pa·S=10P（单位为牛顿·秒·米-2，或泊）。

测定熔体粘度的方法有多种。

本实验采用内圆柱体旋转法进行粘度的测量。

一一一一、、、、实验目的实验目的实验目的实验目的1. 熟悉炉渣粘度用内圆柱体旋转法测定的原理，仪器结构。

2. 正确掌握测试方法，要求会操作、会记录、会整理资料、并能正确绘制粘度——温度曲线。

二二二二、、、、实验原理实验原理实验原理实验原理钢丝悬挂的内圆柱体在高温炉渣中以慢速度旋转，在钢丝两端由于层流性质的炉渣的内摩擦力而产生一个扭角φ，在钢丝弹性范围内扭角的大小与炉渣的粘度、自身的角速度有如下关系：φ=kω×η 在角速度一定的情况下，则有：η=K×φ (1) 式中：φ——钢丝扭角；k——常数；η——熔体粘度；K——仪器常数。

测量钢丝的扭角，是利用光电管接收光信号的先后产生两个不同步的电流信号，再经过转换器变成时间，测得时间即可。

当圆柱体在熔体中旋转平稳后，所测得得时间差便也称为一个定值。

由此，可以得到以下关系式：φ=ω×t (2) 式中：φ——钢丝扭角；ω——电机自转的角速度；t——光电管所测得的时间差。