什么是剪切稀化?
很多人都接触过类似的现象,一些材料,在静止状态下通常具有较高黏度,可以保持一定形态;而受到搅拌、挤压或涂抹等外力作用时,材料会变得更加容易流动。这种材料黏度随着剪切速率提高而下降的现象,就是剪切稀化。
注明:图片为示例,仅方便理解,不具有实际意义
从高分子材料的微观层面来看,其背后与高分子链的运动状态密切相关。
在较低剪切状态下,长链高分子之间容易形成缠结与相互作用,体系具有较高的流动阻力,因此表现出较高黏度。
而随着剪切作用增强,高分子链逐渐沿流动方向取向、解缠和滑移,分子链之间的相互作用减弱,熔体流动阻力下降,宏观上便表现为黏度降低、流动性提升。
换句话说:
低剪切时“稳”,高剪切时“流”。
从“高性能”走向“易加工”,PEEK需要怎样的流变性能?
作为一种以长链高分子为基础的热塑性工程塑料,PEEK熔体同样具有明显的剪切稀化特征。与性能相近的常规PEEK产品相比,ZYPEEK 700G表现出更明显的剪切稀化特性:在较低剪切速率下保持相对较高的黏度,而随着剪切速率提高,其熔体黏度下降更加明显。
这种流变特性意味着:ZYPEEK 700G在静态时具有较好的熔体支撑能力,而在高剪切加工时又能够获得更好的流动性。对于PEEK这类高性能工程塑料而言,这种特性能够在一定程度上兼顾加工流动性与熔体稳定性,并在不同成型工艺中体现出相应价值。
ZYPEEK 700G黏度-剪切速率曲线如上图
一、注塑加工
高剪切速率:快速流动充模 / Injection Molding
在生产的一部分条件下,允许使用更低的温度进行注塑,提供更宽的加工窗口,并通过更低的料温减少热降解、变色等情况,保证制品纯净度
在具有高分子量所带来的高强度与高韧性的同时,在加工过程中具有更好的流动性
低剪切速率:减少飞边溢料 / Injection Molding
减少充模过程中的喷流情况以及保压过程中的飞边溢料情况,提高制品的外观一致性与尺寸精度
兼顾成型稳定性与充模效率 / 700G价值
对于薄壁、复杂结构、微型化电子零部件以及部分对尺寸精度要求较高的制件,在注塑过程中,熔体可快速进入型腔,充分填充薄壁、细小流道及复杂结构,并降低飞边、变形等成型缺陷风险。

二、挤出加工
高剪切速率:降低流动阻力 / Extrusion
减少积聚情况,降低局部剪切生热,减少局部过热、碳化等情况,保证制品纯净度
低剪切速率:高黏度助成型 / Extrusion
低剪切条件下(如熔体进入模腔后),黏度较高,有效防止自重流垂,确保挤出型材的尺寸稳定性
更稳定的挤出过程,更高的加工效率 / 700G价值
对于板材、棒材、管材及薄壁型材等挤出应用,可在保证制品表面质量和尺寸稳定性的同时,提高挤出速度,降低口模积料及局部过热、碳化风险,从而兼顾加工效率与制品质量。

三、3D打印(FDM工艺)
高剪切速率:降低设备负载 / 3D Printing
所需挤出压力减小,减轻了挤出电机的负载
可以使用更细的喷嘴或更高的挤出速度
低剪切速率:保持熔体稳定 / 3D Printing
增加打印丝的稳定性,减少在后续打印过程中受到的影响
更低的设备负载,更高的分辨率 / 700G价值
对于微流控结构、复杂薄壁结构及精细网格等精细3D打印应用,700G可凭借高剪切状态下较低的熔体黏度,降低喷嘴挤出阻力,为更细喷嘴和更高挤出速度提供加工空间,同时兼顾打印过程中的成型稳定性。

700G的价值,不只是“更容易加工”
如果把上述不同工艺放在一起,会发现一个共同的逻辑:PEEK材料的性能竞争,正在从“材料本身有多强”,逐渐延伸到“材料能否更高效地转化为最终制件”。
对于高性能工程塑料而言:
机械性能决定材料能承受怎样的工况;
耐热、耐腐蚀等性能决定材料能够进入哪些应用领域;
而流变与加工性能,则决定这些材料性能能否更加高效、稳定地实现。
这也是ZYPEEK 700G进行流变性能优化的重要意义。它并非单纯追求某一项指标的提升,而是在材料性能与加工性能之间寻找更好的平衡。

结语
让PEEK的高性能更好地转化为制造价值。
PEEK的价值,不仅在于材料本身拥有多高的性能,更在于这些性能能否稳定、高效地转化为最终制件。
ZYPEEK 700G通过对结晶性能与流变性能的进一步优化,在保持PEEK高性能优势的同时,改善材料的加工表现。更快的结晶响应/更明显的剪切稀化/更好的加工适应性。这些都是ZYPEEK 700G带来的改变:让高性能PEEK,不仅“更强性能”,也“更易加工”。
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