工艺参数对聚酰胺6熔体黏弹性作用的试验表征

摘要

采用高精度RH2000型毛细管流变仪，系统研究聚酰胺6（PA6）熔体在剪切速率、温度及口模收敛角协同作用下的黏弹性响应特性，揭示其流变行为的阈值效应并提出工艺优化方案。试验结果表明：PA6熔体属于假塑性流体，其剪切黏度随温度升高而显著降低；在后半段剪切速率范围内，黏温系数的降幅是前半段的三倍以上。180°收敛角对应的黏温系数平均值较90°收敛角的降低34.5%,更适用于低剪切速率场景，以提升工艺稳定性。非牛顿指数的增长率在高温区锐减至2.8%,这表明高温区流动性增强存在温度饱和特性。此外，入口压力降与剪切速率呈正相关，与温度呈负相关，且在高剪切速率下，PA6熔体的入口压力降对剪切速率的敏感性降低，对温度变化的敏感性增强。当剪切速率高于2 420 s^-1时，入口压力降对温度的敏感性在低温区间内快速增大，因此需规避温控波动引发的弹性失稳。通过分析剪切黏度与应力松弛时间的协同变化趋势，确定250～260℃为PA6最优纺丝温度窗口，该区间可同步实现熔体稳定拉伸与快速弹性回复。

关键词

聚酰胺6 / 黏弹性 / 收敛角 / 微通道挤出 / 入口压力降 / 应力松弛时间