在塑料加工领域,“熔体黏度”和“熔体强度”经常被混为一谈。
很多人以为黏度大就代表熔体强度高,结果在选材时出现严重偏差。
其实这两个参数虽然都与聚合物的流动性相关,但本质、测试方法、工程意义完全不同。
01
基础概念
🔥熔体黏度(Melt Viscosity)
表征熔融聚合物在外力作用下流动阻力的大小,主要决定材料在螺杆、模具等受控流场下的流动性能。
常见测试:毛细管流变仪、旋转流变仪
🗣️主要受分子量大小和温度影响
💪熔体强度(Melt Strength)
表征聚合物熔体在自由延伸状态下抵抗拉伸断裂的能力。它不是“流动性”指标,而是“抗拉断性”指标。
常见测试:吹膜机、熔体拉伸流变仪、旋转流变仪
🗣️主要受分子链缠结密度、长支链结构、结晶速率等影响
🧐一句话总结
黏度决定“能不能流出来”,强度决定“能不能撑得住”。
02
工程案例解析
1. 吹膜工艺
🌰LDPE 吹膜优于 PP、LLDPE、HDPE
🛜LDPE 具有典型的长支链结构 → 熔体强度高,薄膜在吹胀时不易塌陷、厚度均匀。
🛜而 PP、LLDPE、HDPE 分子链大多为线性结构 → 熔体强度不足,容易出现膜泡破裂或厚度不稳定。
如果只选高粘度材料而忽视强度:
➲膜可能“吹不高”“厚度不均”“容易炸泡”。
这就是粘度≠强度的典型案例。
🌰为什么 PET 能吹膜而 PBT 不行?
PET 的结晶速率慢,吹膜过程能保持较高的熔体强度;PBT 结晶速率快,熔体很快失去柔韧性,导致膜难以成型。
🌰PC 膜是挤出不是吹膜?
PC 熔体强度不足(但黏度高),吹膜时膜泡难以稳定存在,因此市场上的 PC 膜多通过平膜挤出制备。
2. 发泡工艺
在发泡过程中,气体需要在熔体中形成并稳定存在气泡。这对材料提出了“双重要求”:
🅰需要较高熔体强度 → 才能支撑气泡壁,不致于塌陷或合并。
🅱但不能粘度过高 → 否则气体难以扩散和均匀分布。
典型案例:
🌰PP 发泡难度大:线性结构 → 熔体强度低 → 气泡容易破裂。
🌰LDPE/高熔体强度 PP(HMS-PP)适合发泡:支链和缠结多 → 熔体强度高 → 气泡稳定。
🌰PET 发泡需要改性:未改性的 PET 结晶速率快,熔体强度不足;加入链扩剂、长支链改性后才能制备稳定定的发泡片材。
一句话:吹膜、发泡都依赖熔体强度,而不是单纯的高粘度。
03
结构因素与性能的关系
🥌分子量大 → 熔体粘度高(但未必熔体强度高)
🪢分子链长支链多、缠结多 → 熔体强度高
🐢结晶速率快 → 熔体强度迅速丧失,不利于吹膜和发泡
04
工程师的选材建议
关注应用场景:
注塑 → 关注熔体粘度
吹膜、发泡、纤维纺丝 → 必须关注熔体强度
🌟不要迷信 MFR(熔体流动速率):
MFR 只能反映粘度,完全无法体现熔体强度。
改性手段:
❤️提高粘度:增加分子量
❤️提高熔体强度:引入长支链、提高缠结密度、添加链扩剂
05
总结
熔体粘度和熔体强度,看似接近,实则是两个“兄弟参数”:
〄  黏度 → 决定“能不能流动”
㉿  强度 → 决定“能不能撑住”
选材时把两者混淆,就会在吹膜、发泡、薄膜加工中频频踩坑。理解它们的差别,才能真正做到材料与工艺的最佳匹配。
来源:塑料选材

作者 808, ab