与温度对气体扩散速率的影响类似,对压力的影响的研究也将关注两个问题。一个是气体在塑料熔体中的溶解度随着压力的升高而增大。另一个是气体在聚合物中的扩散速率也是随着压力的升高而增大。从第2章中的相关基础理论可以了解有关这两种影响的更多信息。
1.高压时气体的溶解度
众所周知,如果加工时压力高,则有利于提高气体在塑料熔体中的溶解度。压力低时,气体溶解的量很少,而高压时溶解的量就多得多了。气体在高压时的高溶解度有助于增加螺杆回位过程中的气体计量量,这样气泡彼此间会靠得更近,塑料熔体与气泡间的距离就小了。也就是说,图6-9中的初始距离l1小了,因此初始气体扩散就没有大l1时留有的很厚的塑料层使气体扩散那么困难了。
2.高压时气体的扩散速率(www.daowen.com)
气体扩散速率也是压力的函数。一定温度时,扩散到塑料熔体里的气体量是由饱和压力决定的。众所周知,一定温度时,气体需要加压到超临界区。因此,超临界状态增大了气体的溶解度和扩散速率。
压力是微孔注射成型所要控制的最为重要的参数。这是因为压力的提高,对气体溶解度和扩散速率的影响都是正面的。所以,增大压力肯定会提高气体的扩散速率。不过,必须意识到,增大压力会使与其相关的几个参数发生变化。例如,机械能会使熔体温度升高,黏度降低,而且塑化装置的产率也会降低。此外,产率的降低也会使熔体的整个停留时间增加,这将在下面进行讨论。
发泡工业中要求高压可能会产生一个常见的错误认识,就是压力越低,生产越安全。人们已经进行了一项实验,就是在恒定注射速度时,对空注射,从而验证与单相溶液有关的安全性和加工性[4]。要得到单相溶液,就必须正确设定合适的压力。否则,机筒内很差的单相溶液不能使注射成型的第二阶段顺利进行。此外,差的单相溶液还会引起一些安全问题,这将在成型过程中进行讨论。
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