Meltviscositeit

Meltviscositeit is de viscositeit van een materiaal in zijn gesmolten toestand, meestal toegepast op polymeren en kunststofsmelten. Het geeft aan hoe sterk een gesmolten polymeer tegen vloeien weerstand biedt onder verwerking, zoals extrusie of spuitgieten. De meltviscositeit is sterk afhankelijk van temperatuur en van de moleculaire structuur, zoals lengte en vertakking van de polymeren.

Bij polymeren is de meltviscositeit meestal niet-Newtoniair: de apparent viscosity verandert met de schuifspanning of het schuifsnelheidsniveau. Bij hogere schuifsnelheden neemt de viscositeit doorgaans af (shear thinning). Metingen vinden plaats onder gestandaardiseerde omstandigheden zodat verwerkingseigenschappen vergelijkbaar blijven.

Meetmethoden en indicatoren omvatten capillair rheometrie en rotatierheometrie, waarbij de vloeibaar geworden polymeer onder gecontroleerde druk of belasting vloeit en de weerstand wordt bepaald. Een veel voorkomende, snelle indicator is de Melt Flow Index (MFI): de massa die in een vastgestelde tijd door een capillaire onder een opgelegde belasting wordt geperst bij een bepaalde temperatuur. Een hogere MFI correspondeert doorgaans met een lagere meltviscositeit onder die testcondities. MFI is echter een empirische maat en is sterk afhankelijk van testvoorwaarden zoals temperatuur en corresponderende capillairgeometrie.

Factoren die de meltviscositeit beïnvloeden zijn onder meer temperatuur, molecuulgewicht en polydispersiteit, polymerenarchitectuur (lineair vs. vertakt), kristalliniteit en de aanwezigheid van additieven of ruwheden in de smelt. Ook tijd-temperatuur-assoepie (tijd- en temperatuurafhankelijkheid) speelt een rol bij verwerking.

In de industrie wordt de meltviscositeit gebruikt bij procesontwerp, kwaliteitscontrole en materiaalselectie, en wordt vaak gerapporteerd samen met testcondities om interpretatie en reproduceerbaarheid te waarborgen.