酚醛树脂注塑料的化学流变行为研究.doc

酚醛树脂注塑料的化学流变行为研究 周大鹏* 俞立琼2 （1嘉兴学院生物与化学工程学院，嘉兴 314001 ） （2 浙江嘉民塑胶有限公司，嘉兴 314027） 摘要：利用Brabender流变仪，考察了酚醛树脂注塑料的化学流变特性，根据双阿累尼乌斯方程建立了酚醛树脂注塑料的化学流变模型。该模型与实验结果具有较好的一致性，利用该模型可以预测酚醛注塑料注塑工艺所需要的工艺窗口，并能动态模拟整个注塑工艺过程中的黏度变化。 关键词：酚醛树脂; 注塑料; 流变行为 中图分类号：TQ323.5 文献标识码：A Study for the Rheological Behavior of Phenolic Resin Injection Molding Materials ZHOU Da-Peng1， YU Li-Qiong2 （1 Biochemistry and Chemical Engineer Department, JiaXing College, JiaXing 314001） (2Zhejiang JiaMin Plastics ﹠ Rubber Co., Ltd, JiaXing 314027) Abstract: The rheological behavior of phenolic resin injection molding materials is studied with brabender experiments. A rheological model based on the dual-Arrhenius equation is established and used to simulate the rheological behavior of the materials. The model predication is in a good agreement with experimental data. The injection-processing window of the materials can be well determined based on the developed model. Key words: phenolic resin; injection molding materials; rheological behavior 高聚物的流变行为及其加工过程中的流动场的特点不仅影响高聚物的加工工艺，还会影响最终产品的性能[1]。与热塑性材料不同，酚醛等热固性材料在流变测试中会伴随着化学反应，故称之为化学流变行为。酚醛树脂注塑料在注塑机料筒和模具中的化学流变行为对其在注塑工艺中的应用起着重要的指导作用[2~3]。本文通过建立酚醛树脂注塑料的化学流变模型即建立黏度同温度、时间或固化度之间的函数关系，可方便地对其注塑过程进行预测和控制，从而优化注塑工艺和改善最终产品性能。 1实验部分 1.1实验原料 酚醛树脂，牌号为2123，浙江嘉民塑胶有限公司； 木粉：198μm全通，165μm筛余物小于0.5%，浙江嘉民塑胶有限公司； 六亚甲基四胺及其他原料均为市售工业级。 将上述物料称重，按基本配方（如表1）混和均匀待测试用 [4]。 表1 酚醛注塑料的基本配方 Table1 The basic recipe of phenolic injecting molding materials 组份 酚醛树脂 六亚甲基四胺 木粉 碳酸钙 其它添加剂 质量份 44 7 25 20 4 1.2 仪器设备 利用Brabender 塑料流变仪(德国Brabender公司制造)进行流变测试。 1.3 实验方法 在恒温流变测试中，分别选取130℃、140℃、150℃、160℃四个实验温度，在动态升温测试中，仪器预先升温至80℃，然后以12℃/min的升温速率升至110℃进行恒温测试。试验加料为每次24g，转子转速45rpm，在流变测试过程中，注塑料的黏度用转子的转矩(N·M)表示[5]。 结果与讨论 2.1 等温流变行为 酚醛树脂注塑料在不同温度下的流变曲线如图1，从中可以看出，注塑料初始状态为固体粉料，随着时间的延长，物料开始熔化，黏度随之降低，时间进一步延长，物料固化开始，体系黏度逐渐增大，至最大值时，由于物料被剪切粉碎而造成转矩下降。相对较高的温度，在较低的温度下，黏度随时间而增加的幅度更加平缓。 1－130℃，2－140℃，3－150℃，4－160℃ 图.1 酚醛注塑料在不同温度下的流变曲线 Fig. 1 Rheology curves of phenolic molding materials versus time at various temper