注塑级多聚甲醛流动性差？添加增塑剂的比例方案！

针对注塑级多聚甲醛流动性差的问题，添加增塑剂是常见的改善手段。以下是关于增塑剂选择和比例方案的详细说明：

一、 流动性差的主要原因

1. 高分子量与刚性链结构： 多聚甲醛（POM）本身具有较高的分子量，分子链呈刚性结晶态，导致熔融状态下粘度高、流动性差。

2. 高结晶度： POM结晶速度快且程度高，熔体在充模过程中容易快速冷却结晶，进一步阻碍流动。

3. 熔融温度范围窄： POM的熔融温度与分解温度接近，加工窗口较窄，提高温度改善流动性的空间有限且风险高（易降解产生甲醛气体）。

二、 增塑剂的选择与作用

* 主要类型：

* 聚乙二醇： 是最常用的POM增塑剂，尤其是分子量适中的PEG 400, PEG 600。它与POM有一定相容性，能插入聚合物链间，降低链间作用力，增加链段活动性，显著降低熔体粘度，改善流动性。

* 三羟甲基丙烷： 常用于共聚甲醛，也可用于均聚甲醛改性。除了增塑作用，还能提供一定的热稳定性。

* 甘油、山梨醇等多元醇： 效果不如PEG显著，有时也用于特定配方。

* 核心作用：

* 降低熔体粘度： 这是最直接的目的，使熔体在注塑压力下更容易充满模腔，尤其有利于薄壁、复杂结构制品。

* 拓宽加工窗口： 允许在相对较低的温度和压力下进行加工，降低能耗和设备负荷，减少热降解风险。

* 改善脱模性： 某些增塑剂也具有一定的润滑作用。

三、 增塑剂添加比例方案（核心）

* 关键原则：

* “少而有效”： 增塑剂并非越多越好。过量添加会严重损害POM的刚性、强度、硬度、耐热性和尺寸稳定性等核心优势。

* 平衡性能： 需要在流动性改善与机械/热性能损失之间找到最佳平衡点。

* 基础配方差异： 不同厂家、牌号的注塑级POM基础流动性不同，需根据具体牌号调整。

* 制品要求： 薄壁、复杂结构制品需要更高的流动性，可适当增加比例；对刚性、强度要求高的制品则需严格控制。

* 推荐比例范围：

* 常用有效范围： 1.0 wt% - 3.0 wt% (即每100份树脂添加1-3份增塑剂)。

* 1.0% - 1.5%： 适用于流动性要求不高，或基础流动性尚可的牌号/制品。对机械性能影响最小。

* 1.5% - 2.5%： 最常用且效果显著的区间。能显著改善流动性，满足大多数薄壁和复杂结构注塑需求，同时对核心性能的负面影响在可接受范围内。

* 2.5% - 3.0%： 适用于流动性要求极高、壁厚极薄或结构极其复杂的制品。需特别注意机械性能（尤其是刚性、拉伸强度）和热变形温度的下降。

* 上限警示： 一般不建议超过3.0%。超过此比例，性能损失急剧增大，制品可能变得过软、易变形，耐热性显著下降，且可能因增塑剂析出（起霜）影响外观和性能。

* 起始点建议：

* 对于新配方或新牌号，强烈建议从1.5%开始进行试验。评估流动性改善效果（如熔体流动速率MFR测试）和注塑试样（观察充模情况、表面质量）。

* 如果流动性仍不足，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评估流动性和关键性能（拉伸强度、弯曲模量、冲击强度、热变形温度）。

* 达到目标流动性后，不再增加。如果2.5%-3.0%仍无法满足要求，应考虑：

* 更换更高流动性的基础树脂牌号。

* 优化模具设计（如增加浇口尺寸、改善排气）。

* 更大幅度地调整工艺参数（见下文）。

四、 添加方法与注意事项

1. 混合方式：

* 干混： 最常用。将增塑剂（液体PEG需均匀喷洒或雾化）与POM粒料、其他添加剂（如稳定剂、润滑剂、色母）在高速混合机中充分混合。要求混合均匀，避免局部浓度过高。

* 预混造粒： 由原料供应商或改性厂将增塑剂及其他添加剂预先与POM混合均匀并造粒。使用方便，均匀性最好，但成本略高。

2. 热稳定性至关重要：

* 添加增塑剂后，必须确保配方中含有足量且高效的稳定剂体系（抗氧剂、甲醛吸收剂、酸捕捉剂）。增塑剂可能轻微影响热稳定性，或需要更高的加工温度。常见稳定剂如1010/168复配抗氧剂、氰尿酸三聚氰胺、硬脂酸钙等。

3. 工艺参数协同调整：

* 温度： 增塑剂降低了粘度，可尝试略微降低熔体温度和模具温度（如5-15°C），以减少热降解风险。但需保证充分塑化。

* 注射压力/速度： 流动性改善后，可适当降低注射压力，或提高注射速度以更快充模。

* 保压： 可能需要调整保压压力和保压时间。

4. 性能测试：

* 添加增塑剂后，务必对改性料进行熔体流动速率（MFR）测试，量化流动性改善程度。

* 对注塑试样进行力学性能（拉伸、弯曲、冲击）和热变形温度（HDT）测试，评估核心性能的变化是否在可接受范围内。

5. 安全与环保：

* 操作POM（尤其是高温加工时）需注意通风，甲醛气体有刺激性。增塑剂（如PEG）通常毒性较低，但仍需按化学品规范操作。

总结方案

* 首选增塑剂： PEG 400 或 PEG 600。

* 起始添加量： 1.5 wt%。

* 优化步骤：

* 测试1.5%下的MFR和注塑试样。

* 流动性不足 → 增加至 2.0% → 再测试。

* 仍不足 → 增加至 2.3% → 再测试。

* 极限情况 → 增加至 2.5% (不建议超过3.0%)。

* 每次增量后，务必测试关键力学性能和HDT。

* 协同措施： 确保稳定剂充足；优化工艺参数（可能降低温度、调整压力/速度）；考虑基础树脂牌号或模具设计。

切记：增塑剂是改善流动性的有效工具，但必须严格控制用量，并通过系统测试找到流动性、机械性能和热性能的最佳平衡点。 小试成功后再进行批量生产。