本篇文章1118字，讀完約3分鐘

高密度聚乙烯HDPE是一種結(jié)晶度更高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性能好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性好。耐磨性、電絕緣性、韌性也好。硬度、拉伸強(qiáng)度優(yōu)于低密度聚乙烯。化學(xué)性能穩(wěn)定，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶液。耐酸堿和各種鹽類的腐蝕。薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透小、吸水性低。基于高密度聚乙烯的特性，被廣泛應(yīng)用于食品級(jí)薄膜和容器生產(chǎn)加工中。

作為熱塑性樹脂材料，高密度聚乙烯適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好，如擠塑、注塑、吹塑、滾塑、薄膜等。因此，研究高密度聚乙烯的流變性能對(duì)加工產(chǎn)品的質(zhì)量尤其重要，尤其是材料熔體表觀黏度和擠出脹大比，都是表征聚合材料加工成型過(guò)程中黏彈性的重要參數(shù)。毛細(xì)管流變儀是研究材料流變性能更常用，更具性價(jià)比的試驗(yàn)儀器。以下試驗(yàn)是通過(guò)毛細(xì)管流變儀研究高密度聚乙烯的剪切速率、剪切應(yīng)力和溫度對(duì)熔體流動(dòng)和擠出脹大行為的影響。

試驗(yàn)使用德國(guó)高特福毛細(xì)管流變儀RG20系列。據(jù)高特福指定代理商上海賓聯(lián)科技介紹，德國(guó)高特福（GOTTFERT）公司是世界上最早研究開發(fā)毛細(xì)管流變產(chǎn)品的廠家，旗下產(chǎn)品在功能、質(zhì)量、可靠性及市場(chǎng)份額等諸多方面獨(dú)占鰲頭。

高特福毛細(xì)管流變儀RG20具有更高的自動(dòng)化程度、更擴(kuò)寬的剪切速率范圍和測(cè)視力，以及更友好的用戶界面。毛細(xì)管流變儀口模直徑為1mm，長(zhǎng)徑比30，測(cè)試溫度為190℃，210℃，，230℃，剪切速率范圍是10-3000s-1，非牛頓指數(shù)的計(jì)算采用冪律方程取常用對(duì)數(shù)作圖法求得。

流動(dòng)曲線：圖1，高密度聚乙烯在不同溫度條件下剪切應(yīng)力隨剪切速率變化的曲線。表明在實(shí)驗(yàn)給定的剪切速率范圍內(nèi)，高密度聚乙烯的熔體流動(dòng)行為符合冪律方程，輸于假塑性流體。

表觀黏度與溫度的關(guān)系：圖2，高密度聚乙烯在不同溫度條件下表觀剪切黏度隨溫度變化曲線。表明表觀黏度對(duì)剪切速率的敏感性強(qiáng)。提高剪切速率，表觀黏度有明顯降低。在實(shí)際的加工工藝中，可以通過(guò)提高剪切速率，即提高螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)改善材料的加工性能。

擠出脹大比同溫度和剪切速率的關(guān)系：圖3，高密度聚乙烯熔體在不同溫度條件下擠出脹大比和剪切速率的關(guān)系曲線。表明材料擠出脹大行為在低頻區(qū)對(duì)溫度的依賴性弱，在高頻區(qū)對(duì)溫度的依賴性強(qiáng)。在實(shí)際的加工工藝中，需要控制適宜的剪切速率才能獲得更好的擠出形態(tài)。

通過(guò)研究高密度聚乙烯熔體的流變性能，分析各種因素對(duì)其流變行為的影響，進(jìn)而為實(shí)際的加工工藝提供技術(shù)數(shù)據(jù)，獲得更高質(zhì)量的產(chǎn)品。歡迎與賓聯(lián)科技聯(lián)系交流，共同探討材料，尤其是合成樹脂和工程塑料加工中遇到的實(shí)際問(wèn)題和解決方法，以及毛細(xì)管流變儀、熔融指數(shù)儀的操作使用的問(wèn)題和解決方法。