填料对塑料的加工性能的影响

2009/4/13/11:04 来源：论坛

【慧聪塑料网】填料对聚氯乙烯塑料加工性能以及材料性能的影响基本上符合填料对大多数塑料影响的一般规律。

1填充塑料的加工性能

填料对塑料加工性能的影响主要体现在对熔体粘度的影响和熔体弹性(或刚性)的影响。

众所周之，包括大多数塑料在内的热塑性塑料。聚合物只有达到粘流态才能进行成型加工，聚合物处于粘流态流动并发生形变的行为称之为高聚物的流变行为。在通常的成型加工过程中，处于粘流态的高聚物的流变行为属于非牛顿液体，即在τ＝ηγ式中，表观粒度η

不再是一个常数，它仅仅是在测定该流体流动时所施加的剪切应力τ和当时所发生的剪切速率的比值。

我们所关心的是在加入填料以后，填充塑料体系的流变性能发生什么变化以及采取何种相应措施确保成型加工顺利进行。

填料对填充体系影响最显著的是熔体的粘度。EinStein研究填料浓度对填充体系粘度的影响时给出如下方程式［3］：

η＝η1（1＋Kgυ2）

式中η1填料时的体系粘度；

υ2为填料粘度；

Kg依球状、纤维状、单轴取向填料不同而取不同值，该式均适用于不同形状分散相粒子浓度较低时的情况，当浓度高时还需对方程式加以修证。

分散相的几何形状对填充体等粘度的影响是明显的，对于同样长径比的填料，片状填料对填充体系的影响甚至高于纤维状填料。

填料的粒径越小，在同样浓度(质量分数)时，填充体系的粘度越高，而且粒径越小，相互之间越易聚集在一起，呈聚集态的填料对填充体系的流动性是不利的，见图。图中曲线1、2、3分别代表多个填料颗粒聚集在一起三个填料颗粒聚集在一起和填料以单个颗粒形式分散在基体中的情况。

填充体系中填料的体积分数

由图可知，在同样体积分数时，呈聚集态的填料对应的填充体系粘度高于聚集程度轻微的或以单个粒子形式存在的填料对应的填充体系粘度。由此可以看成对填料进行表面处理，降低其表面能，对于填料在基体塑体中的分散和减小因加入填料使填充体系粘度的上升都是非常必要的。