注塑級多聚甲醛流動性差？添加增塑劑的比例方案！

針對注塑級多聚甲醛流動性差的問題，添加增塑劑是常見的改善手段。以下是關(guān)于增塑劑選擇和比例方案的詳細(xì)說明：

一、 流動性差的主要原因

1. 高分子量與剛性鏈結(jié)構(gòu)： 多聚甲醛（POM）本身具有較高的分子量，分子鏈呈剛性結(jié)晶態(tài)，導(dǎo)致熔融狀態(tài)下粘度高、流動性差。

2. 高結(jié)晶度： POM結(jié)晶速度快且程度高，熔體在充模過程中容易快速冷卻結(jié)晶，進(jìn)一步阻礙流動。

3. 熔融溫度范圍窄： POM的熔融溫度與分解溫度接近，加工窗口較窄，提高溫度改善流動性的空間有限且風(fēng)險高（易降解產(chǎn)生甲醛氣體）。

二、 增塑劑的選擇與作用

* 主要類型：

* 聚乙二醇： 是最常用的POM增塑劑，尤其是分子量適中的PEG 400, PEG 600。它與POM有一定相容性，能插入聚合物鏈間，降低鏈間作用力，增加鏈段活動性，顯著降低熔體粘度，改善流動性。

* 三羥甲基丙烷： 常用于共聚甲醛，也可用于均聚甲醛改性。除了增塑作用，還能提供一定的熱穩(wěn)定性。

* 甘油、山梨醇等多元醇： 效果不如PEG顯著，有時也用于特定配方。

* 核心作用：

* 降低熔體粘度： 這是最直接的目的，使熔體在注塑壓力下更容易充滿模腔，尤其有利于薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品。

* 拓寬加工窗口： 允許在相對較低的溫度和壓力下進(jìn)行加工，降低能耗和設(shè)備負(fù)荷，減少熱降解風(fēng)險。

* 改善脫模性： 某些增塑劑也具有一定的潤滑作用。

三、 增塑劑添加比例方案（核心）

* 關(guān)鍵原則：

* “少而有效”： 增塑劑并非越多越好。過量添加會嚴(yán)重?fù)p害POM的剛性、強(qiáng)度、硬度、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性等核心優(yōu)勢。

* 平衡性能： 需要在流動性改善與機(jī)械/熱性能損失之間找到最佳平衡點。

* 基礎(chǔ)配方差異： 不同廠家、牌號的注塑級POM基礎(chǔ)流動性不同，需根據(jù)具體牌號調(diào)整。

* 制品要求： 薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品需要更高的流動性，可適當(dāng)增加比例；對剛性、強(qiáng)度要求高的制品則需嚴(yán)格控制。

* 推薦比例范圍：

* 常用有效范圍： 1.0 wt% - 3.0 wt% (即每100份樹脂添加1-3份增塑劑)。

* 1.0% - 1.5%： 適用于流動性要求不高，或基礎(chǔ)流動性尚可的牌號/制品。對機(jī)械性能影響最小。

* 1.5% - 2.5%： 最常用且效果顯著的區(qū)間。能顯著改善流動性，滿足大多數(shù)薄壁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)注塑需求，同時對核心性能的負(fù)面影響在可接受范圍內(nèi)。

* 2.5% - 3.0%： 適用于流動性要求極高、壁厚極薄或結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的制品。需特別注意機(jī)械性能（尤其是剛性、拉伸強(qiáng)度）和熱變形溫度的下降。

* 上限警示： 一般不建議超過3.0%。超過此比例，性能損失急劇增大，制品可能變得過軟、易變形，耐熱性顯著下降，且可能因增塑劑析出（起霜）影響外觀和性能。

* 起始點建議：

* 對于新配方或新牌號，強(qiáng)烈建議從1.5%開始進(jìn)行試驗。評估流動性改善效果（如熔體流動速率MFR測試）和注塑試樣（觀察充模情況、表面質(zhì)量）。

* 如果流動性仍不足，以0.3%-0.5%的增量逐步增加至2.0%、2.3%、2.5%，每次增加后都需重新評估流動性和關(guān)鍵性能（拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度、熱變形溫度）。

* 達(dá)到目標(biāo)流動性后，不再增加。如果2.5%-3.0%仍無法滿足要求，應(yīng)考慮：

* 更換更高流動性的基礎(chǔ)樹脂牌號。

* 優(yōu)化模具設(shè)計（如增加澆口尺寸、改善排氣）。

* 更大幅度地調(diào)整工藝參數(shù)（見下文）。

四、 添加方法與注意事項

1. 混合方式：

* 干混： 最常用。將增塑劑（液體PEG需均勻噴灑或霧化）與POM粒料、其他添加劑（如穩(wěn)定劑、潤滑劑、色母）在高速混合機(jī)中充分混合。要求混合均勻，避免局部濃度過高。

* 預(yù)混造粒： 由原料供應(yīng)商或改性廠將增塑劑及其他添加劑預(yù)先與POM混合均勻并造粒。使用方便，均勻性最好，但成本略高。

2. 熱穩(wěn)定性至關(guān)重要：

* 添加增塑劑后，必須確保配方中含有足量且高效的穩(wěn)定劑體系（抗氧劑、甲醛吸收劑、酸捕捉劑）。增塑劑可能輕微影響熱穩(wěn)定性，或需要更高的加工溫度。常見穩(wěn)定劑如1010/168復(fù)配抗氧劑、氰尿酸三聚氰胺、硬脂酸鈣等。

3. 工藝參數(shù)協(xié)同調(diào)整：

* 溫度： 增塑劑降低了粘度，可嘗試略微降低熔體溫度和模具溫度（如5-15°C），以減少熱降解風(fēng)險。但需保證充分塑化。

* 注射壓力/速度： 流動性改善后，可適當(dāng)降低注射壓力，或提高注射速度以更快充模。

* 保壓： 可能需要調(diào)整保壓壓力和保壓時間。

4. 性能測試：

* 添加增塑劑后，務(wù)必對改性料進(jìn)行熔體流動速率（MFR）測試，量化流動性改善程度。

* 對注塑試樣進(jìn)行力學(xué)性能（拉伸、彎曲、沖擊）和熱變形溫度（HDT）測試，評估核心性能的變化是否在可接受范圍內(nèi)。

5. 安全與環(huán)保：

* 操作POM（尤其是高溫加工時）需注意通風(fēng)，甲醛氣體有刺激性。增塑劑（如PEG）通常毒性較低，但仍需按化學(xué)品規(guī)范操作。

總結(jié)方案

* 首選增塑劑： PEG 400 或 PEG 600。

* 起始添加量： 1.5 wt%。

* 優(yōu)化步驟：

* 測試1.5%下的MFR和注塑試樣。

* 流動性不足 → 增加至 2.0% → 再測試。

* 仍不足 → 增加至 2.3% → 再測試。

* 極限情況 → 增加至 2.5% (不建議超過3.0%)。

* 每次增量后，務(wù)必測試關(guān)鍵力學(xué)性能和HDT。

* 協(xié)同措施： 確保穩(wěn)定劑充足；優(yōu)化工藝參數(shù)（可能降低溫度、調(diào)整壓力/速度）；考慮基礎(chǔ)樹脂牌號或模具設(shè)計。

切記：增塑劑是改善流動性的有效工具，但必須嚴(yán)格控制用量，并通過系統(tǒng)測試找到流動性、機(jī)械性能和熱性能的最佳平衡點。 小試成功后再進(jìn)行批量生產(chǎn)。