高聚物熔体的流变性.ppt_第1页
高聚物熔体的流变性.ppt_第2页
高聚物熔体的流变性.ppt_第3页
高聚物熔体的流变性.ppt_第4页
高聚物熔体的流变性.ppt_第5页
已阅读5页,还剩74页未读 继续免费阅读

VIP免费下载

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第7章 高聚物熔体的流变性 当温度高于聚合物的Tf时,聚合物变为可流动的粘流态。几 乎所有高聚物的加工成型都是利用其粘流态下的流动性进 行的(塑料、橡胶、纤维)。 不存在粘流态的情况:(1)Td a 在一般实验中,高聚物熔体的第二牛顿区不容易得到,原因是 在高剪切速率下,高聚物熔体会产生大量热量,使温度升高, 流动行为发生变化,并且在高剪切速率下,熔体流动的稳定性 受到破坏,出现弹性湍流(不稳定流动)。 高分子熔体的流动曲线形状的解释(1)分子缠结理论 分子量超过MC后,链间可能因为缠结或者范德华力作用形成链间物理 交联点,并在分子热运动的作用下,处在不断解体与重建的动态平衡中 结果使整个熔体具有瞬变的交联空间网状结构,称为拟网状结构。 1.在足够小的切变速率下,大分子处于高度缠结的拟网状结 构,流动阻力很大,此时缠结结构的破坏速度等于生成速度 ,故粘度保持恒定最高值,表现为牛顿流体的流动行为 2.当切变速率变大时,大分子在剪切作用下由于构象的变化 而解缠结并沿流动方向取向,此时缠结结构破坏速度大于生 成速度,故粘度逐渐变小,表现出假塑性流体的行为 3.当达到强剪切速率时,大分子的缠结结构完全被破坏,并 完全取向,此时的流动粘度最小,体系粘度达到最小值,表 现出牛顿流体的行为。 高分子熔体的流动曲线形状的解释(2)构象理论 聚合物流体的假塑性行为的一种解释认为在速度梯度的流动 场中,大分子构象发生变化。 1.在第一牛顿区,切变速率较低,构象基本不变,流动对结构没有影响 ,故服从牛顿定律。 2.随着切变速率的增大,大分子构象发生变化,长链分子偏离平衡构象 而沿流动方向取向,使大分子之间的相对运动容易,表观粘度随着剪切 速率的增大而减小,即为非牛顿区。 3.当剪切速率增大到某一个值时,使大分子的取向达到极限状态,取向 程度不再随着剪切速率的增大而变化,流体又服从牛顿定律,即进入第 二牛顿区。 对于聚合物的浓溶液来说,切力变稀还有另一个原因,即当 切力增大时,大分子链发生脱溶剂化,使大分子链的有效尺 寸变小,导致粘度随切力的增大而下降。 7.2.2熔体黏度的几种表示方法 (1)零切黏度(牛顿黏度) 0:在低切变速率范围内(接 近于零),非牛顿流体表现出 牛顿性,该段的斜率 牛顿定律 (2)表观黏度a:非牛顿区,借鉴牛顿定律,流动曲线上某 对应点与原点连线的斜率,即应力与应变速率的比值。 高聚物的流动包括不可逆的形变和伴随的可逆的高弹形变, 使总形变变大,流动的粘滞阻力减小,使表观黏度小于牛顿 粘度。牛顿粘度代表的是不可逆的形变;所以表观粘度并不 完全反映高分子不可逆形变的难易程度。 (3)微分黏度(绸度)c:流动曲线上某切变速率下的对应 点做切线,切线的斜率。 聚合物流体是非牛顿性的粘弹性液体,在流动过程中既表现 出随时间而持续发展的不可逆的粘性形变,又具有可以恢复 的弹性形变。对于这种非牛顿性的粘弹性体在剪切中可用粘 度来衡量其粘性的大小,而用法向应力差或挤出胀大等来恒 量其弹性,用动态力学实验的方法,即在正弦交变的应变( 或应力)的作用下,可同时测得材料的粘度和弹性模量。 (4)复数黏度 对材料施加正弦变化的应变: 0sint 式中0为小振幅,为角频率。当用复数表示的周期性变化的 应变则为复数应变 *: *0eit 复数的应变速率: *d*/dti0eit 即应变速率相位超前应变90 对于理想的弹性体,其应力响应为: *E0eit 应力与应变同相位。 对于理想的粘性体,其应力响应为: *i0eit 即应力相位超前应变90。 对于粘弹体,其应力响应为: * 0e i(t+) 即应力相位比应变超前 已知*和*即可定义复数模量G* G* */ *0/0eiGiG 式中G0/cos称为动态模量或者储能模量,表示弹性部 分;G0/0sin称为动态损耗或损耗模量,表示粘性部分 。 根据复数应力和复数应变速率可得复数粘度*,即: */*(0 /i0)ei 0/i0(cosisin) 0/0sin-i(0 /0)cos-i 0/0sinG/称为动态粘度,它与损耗模量有关, 表示了粘性的贡献,是复数粘度中的能量耗散部分; 0 /i0cosG/称为虚数粘度,它与动态模量相关,表示 弹性的贡献,是弹性和贮能的量度。采用复数粘度可以表征 聚合物流体的粘弹性质。 (5)熔体流动速率-熔融指数(MI ) 在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内 从规定直径和长度的毛细管中流出的重量(克数)。熔融指 数越大,流动性越好。它的测定用标准的熔融指数仪进行 不同的加工方法要求不同的流动性。一般注射成型要求流动 性大些,挤出成型要求流动性小些,吹塑成型介于二者之间 (6)门尼粘度 门尼粘度是在一定温度(一般为100)和一定的转子转速下 ,未硫化橡胶对转子转动的阻力。通常表示为 ,即 试样在100下预热3min转动4min时的测定值。 它主要用于表征橡胶的加工性能。门尼粘度值越小,橡胶的 流动性越好。 要进行二点改正:非牛顿性修正入口修正(因为测定用 的毛细管并非假设的无限长) 7.2.3剪切黏度的测定方法 原理:活塞杆在十字头的带动下以恒速下移,挤压高聚物熔 体从毛细管流出,从活塞杆压下速率v和测出的粘性阻力F, 可计算剪切应力和剪切速率,并得到流变曲线。 7.2.3.1毛细管挤出流变仪 除了测定粘度外,还可以观察挤出物的直径和外形或改变毛 细管的长径比来研究聚合物流体的弹性和不稳定流动现象。 毛细管挤出流变仪使用最为广泛,它可以在 较宽的范围调节剪切速率(特别是较大切变 速率)和温度,测量条件最接近加工条件 由于较高转速时试样会沿内筒往上爬,同轴圆筒粘度计主 要限于低黏度液体,在较低剪切速率下使用。 同轴圆筒粘度计有两种形式:一种是外筒转 动内筒不动;另一种是内筒转动,外筒固定 ,被测液体装入两个圆筒间 7.2.3.2旋转式粘度计 (1)同轴圆筒粘度计 将被测液体置于两同轴圆筒之间的环形空间(同轴圆筒式 粘度计)或平板与锥体间的间隙内(锥板式粘度计)通过 两圆筒或锥板的旋转,测定扭转力矩值M和角频率,便 可得到剪切应力和剪切速率,进而计算出粘度。 (2)锥板粘度计 锥板粘度计,由一块半径为 R的圆形平板和一个线形同 心圆锥体组成 ,它们之间的 夹角很小,通常小于4 平板和圆锥体之间的间隙充满被测流体。平板以角频率匀 速旋转,测量锥体所受到的扭转力矩值M,计算出粘度 锥板粘度计用于测定高聚物熔体等高粘度流体的粘度 缺点:只能测定低剪切速率下 的零切粘度0,不能测定粘度 对剪切速率的依赖性. 原理:半径为r,密度为s的圆球,在粘 度为,密度为的无限延伸的液体中运 动时,小球受阻力(F)服从Stokes定律,为 6r,在加速力=阻滞力时,圆球匀速 运动,由速度可计算黏度。 7.2.3.3落球粘度计 是最简单的粘度计,只需测量已知尺寸和 质量的圆球在被测液体中自由下落的速度 。便可以计算粘度。 Ford 福特杯:流出型粘度计,是利用试样 本身重力而产生流动,通常以一定量的试样 在一定温度下从粘度杯底部小孔流出的时间 来表示,以秒作单位。 熔融指数仪、Ford杯、Hoppler粘度计及 Cochius管,能够快速简便测定粘度 7.2.3.4小振幅的动态流变仪 试样受周期性的剪切应变,测定复数粘度。 7.2.3.5工业用粘度计 熔融指数仪:在一定温度下,熔融状态的高 聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和 长度的毛细管中流出的重量(克数)。 Hoppler粘度计:落球 粘度计的一种 7.2.4高聚物熔体剪切粘度的影响因素 7.2.4.1 分子量的影响 分子量M大,分子链越长, 链段数越多, 要这么多的链段 协同起来朝一个方向运动相对来说要难些。此外,分子链 越长, 分子间发生缠结作用的几率大,从而流动阻力增大 , 粘度增加。 举例: LDPE分子量增加不到三倍,则它的粘度增加了四到 五个数量级,MI下降了四到五个数量级 M Mc 剪切应力和 剪切速率很 小的情况下 原因: 低分子量,分子间可能有缠结,但解缠结进行的很快, 未形成有效的拟网状结构。大于临界分子量时,分子链长而互 相缠结,流动单元变大,流动阻力增大,故粘度急剧增加 (1)零切粘度与分子量的关系 聚合物都各自有一个临界分子量,当小于Mc时,零切粘度与 重均分子量成正比,当大于Mc时,则粘度与重均分子量的 3.4次方成正比 (2)熔体粘度-分子量关系对剪切速率的依赖性 随切变速率增加 ,熔体越容易发 生从牛顿区向假 塑性区的转变 分子量越高,粘度对剪切速率的依赖 性越大-出现非牛顿流动的切变速率 随分子量的增加而降低。对于分子量 较低的聚合物,由于链缠结程度很小 ,剪切所引起的粘度降低将不明显; 而对于分子量较高、链缠结严重的试 样,剪切造成的解缠结将会引起粘度 大幅下降。 从高聚物成型加工角度考虑,希望高聚物的流动性要好, 这样可以使之与助剂配合均匀,制品表面光洁。降低分子 量可以增加流动性,改善其加工性能,但过多降低分子量 又会影响制品的机械强度。对于三大合成材料来说,要恰 当选择分子量,在满足加工要求的前提下,尽量提高分子 量;在满足机械强度的前提下,尽量降低分子量。 合成橡胶分子量较大,一般在20万左右。合成纤维分子量 较低,一般控制在1.5万10万,否则在通过喷丝孔(直 径为0.16-0.45mm的小孔)时会发生困难。塑料分子量介 于二者之间。 加工方法也对分子量有要求,注射成型用的分子量低(以 保证物料充满模腔),挤出成型分子量高,吹塑成型分子 量介于二者之间。 (1) 两个重均分子量相同的高聚 物,分子量分布较宽的有可能比 分布窄的具有较高的零切粘度。 7.2.4.2 分子量分布的影响 在临界分子量以上,零切粘度与重均分子量的3.4次方成 正比,因此对于分子量分布较宽的聚合物,高分子量部分 对零切粘度的贡献比低分子量部分大得多。 (2)分子量分布较宽,高分子量的贡献大,分子量越大, 缠结越多,对剪切速率越敏感。从第一牛顿区进入假塑性 区也越,剪切引起的粘度降低越大 低分子量部 分: 增塑剂作用 与其它配合剂混炼 捏合时,容易吃料 流动性好,能耗小 改善外表光洁度 高分子量部 分 机械强度 分子量分布对高分子加工的意义 橡胶加工:橡胶分子量高,黏度高,流动性差。采用大功 率炼胶机破碎、塑炼胶料即为降低分子量,增加分子量分 布宽度。 塑料和纤 维加工 是否纤维和塑料的分子量分布越窄越好?纺丝和塑料的加工中 剪切速率都比较高,在高剪切速率下,宽分布试样的粘度要比 窄分布试样低,流动性好。 所以从流动性角度,分子量分布不宜过窄;从机械强度角度, 分子量分布不宜过宽 要求分子量分布窄一些:因为塑料和纤维平均分子量比较小, 如果分子量分布宽,低分子部分多,会显著影响其机械强度 例如PC:如果分子量分布宽,则低分子量部分会使应力开裂严 重;如果聚合后用丙酮处理把低分子量部分和单体杂质抽提出 来,会减轻制品应力开裂。目前防止塑料制品应力开裂的一个 重要途径就是减少低分子量级分,提高分子量。 短支化时,零切粘度比线形稍微 降低-分子链不能产生缠结,分 子间距离增加,分子间作用力减 小,相当于增塑,从而粘度下降 7.2.4.3 链支化的影响 长支化时,长支链使分子间易缠结,从而零切粘度比相同分 子量的线形聚合物高,如当支链的分子量大于临界分子量的2 4倍,则粘度升为线性的100倍以上。 支化聚合物的黏度比线形聚合物更易受切变速率的影响-随 切变速率的增大,支化聚合物更容易发生剪切变稀现象,在 高切变速率下,支化聚合物的黏度比相同分子量线形的低 7.2.4.4 低分子添加剂的影响 增塑剂和稀释剂等低分子添加剂的加入可降低高聚物链间的 相互作用,减少内摩擦和缠结作用,因而熔体的黏度下降, 流动性提高。 7.2.4.5 分子链柔性和分子间作用力的影响 凡是影响Tg的因素也往往是影响粘度的因素。链柔性好、分 子链间相互作用力(极性、氢键、离子键)小的高聚物通常 Tg低,有较小的熔体黏度。 7.2.4.6 熔体结构的影响 在160200时,乳液PVC的粘度较小,而悬浮PVC的粘度 大几倍。而在200以上时,两种PVC的粘度基本相同 160200时,乳液PVC挤出物的电子显微镜断面显示有颗 粒结构存在,即熔体中存在未熔透的微粒。颗粒作为刚性流 动单元,相互之间可以滑动,所以运动阻力小,粘度较小。 在200以上时,因为温度升高,乳液法PVC熔体中颗粒全 部消失,所以两种PVC的粘度基本相同。 7.2.4.7 共混物相容性及相态的影响 原因:T,自由体积,分子链段运动能力,分子间的相互作 用或者缠结程度减弱,流动单元减小,流动阻力下降,粘度下降 温度升高,熔体粘度降低。在高聚物加工中,温度是粘度调 节的首要手段。 Arrhenius Equation 阿累尼乌斯方程 E - 粘流活化能 viscous flow energy,是链段运动时 克服分子间的作用力所需的能量。 当T Tg+100,或在粘流温度以上时,粘度与温度关系: 7.2.4.8 温度的影响 对于温敏材料,要调节表观粘度,提高温度是有效的,例如 PC、PMMA 、PAN、PS等,温度升高50则粘度下降一个 数量级。 对于柔性分子:PE,PP,POM 等,由于活化能小,仅靠升高 温度来改善流动性是不可能的。仅仅靠改变温度来增加其流动 性显然难以奏效,反而一味升温会引起降解,降低质量。因此 主要采取注射时加大柱塞压力或螺杆转速来增加剪切力,以减 小粘度,增加流动性。原因:链柔顺,易取向-切敏材料 一般分子链越刚性,或分子间力越 大,或侧基空间位阻大,则流动活 化能E高(图中直线的斜率大) 。E越高,粘度的温度敏感性越 大-温敏材料 对于大多数非晶高聚物 (Tg)=1012PaS 当温度降到粘流温度以下时,上式的线性关系不再存在, WLF方程很好描述了在Tg以上100范围内粘度与温度的关系 可以计算出在TgT Tg+100的粘度 各种高聚物熔体的剪切粘度随剪切速率的变化情况并不相同 在 第一、 二牛顿区,熔体的粘度不随剪切速率变化。在假塑 性区,熔体的粘度随剪切速率增加而减小 7.2.4.9切变速率和切应力的影响 柔性链的聚氯醚和聚乙烯的表观粘度 随剪切速率的增加而明显下降,而刚 性链的聚碳酸酯等则下降不多。这是 因为柔性容易通过链段运动而取向, 而刚性高分子链段较长,取向所遇到 的内摩擦阻力较大,因此在流动过程 中取向作用小,随剪切速率的变化, 粘度变化也小。(切敏材料) 剪切速率 实际的意义: 剪切应力:剪切应力对高聚物熔体粘度的影响与剪切速率相 似,影响程度也因高分子链柔顺性不同而异。 柔性链高分子 (聚乙烯、聚甲醛等)比刚性分子(PC、PMMA等)表现出 更大的敏感性。(切敏材料) 对于刚性链不能盲目的通过增加柱塞压力与螺杆转速来增加 流动性,而是提高料筒的温度(温敏材料) 对 于柔性链不能通过提高温度,应是提高柱塞压力与螺杆转速 增加聚合物的流动性。(切敏材料) 7.2.4.10压力的影响 熔体受到的静压力增大,导致体积收缩,自由体积减少,分 子间作用力增大,流体黏度提高。 7.3 高聚物熔体的弹性效 应 高分子粘流过程中有粘性形变,整条大分子链质心移动产生 的,除去外力不能回复-(不可逆形变)。 还有高弹形变,在外力作用下,高分子链不可避免要顺外力 的方向有所伸展,即同时伴随着一定的高弹形变,外力消失 后,链要重新蜷曲起来,形变要恢复一部分-(可逆形变) 高弹形变的回复过程也是一个松弛过程,链的柔顺性 好,则 回复快;温度越高,则回复越快; 弹性效应的主要表现:韦森堡效应(包轴现象)、挤出胀大 、不稳定流动 如产品的厚薄部分;薄部分, 散热快,冷却快,链段运动 很快冻结,高弹形变恢复的少。厚部分,散热慢,冷却慢, 链段有充分的时间进行调整,高弹形变恢复的多。 如挤出成型时: 型材的截面实际尺寸要比模口来的 大,这种膨胀现象是由高弹形变引起。 加工过程要考虑弹性效应会对性能有什么影响 所以,制件厚薄两部分的内在结构很不一致,在它们的交界 处存在着很大的内应力,易引起制品的变形或开裂;要对制 品进行热处理,消除弹性形变 当流体处于稳态剪切流动时,如果从中 切出一个立方小体积元,空间方向1为流 体流动的方向,方向2与层流平面垂直, 方向3垂直于方向1和方向2。除了作用 在流动方向上的剪切应力,还受到相互 垂直的三个法向应力、 对于小分子液体(纯粘性液体),三个分量相等,即 P,它们的第一法向应力差N1-0,第二法 向应力差N2-0 7.3.1剪切流动的法向应力效应 高聚物熔体发生可逆的弹性形变,内部存在法向应力差 聚合物熔体在作切流动时则同时伴 有弹性形变,因此,则 N1- ,N2 - 很小,并为负值 。和分别为第一和第二法向应 力系数。 聚合物熔体的N1为正值,说明大分子链的取向引起的拉伸力与 流线平行。N1值较大,且都随切变速率的增加而增加,当切变 速率很大时,N1可超过切应力2。N2值较小,且为负值,其绝 对值一般为N1的0.1-0.3倍,随切变速率的增加而下降。 法向应力差反映弹性形变的程度,熔体表观黏度随第一法向应 力差的增大而下降。 小分子流体聚合物流体 韦森堡效应,包轴现象,爬杆效应 高聚物熔体或浓溶液在各种旋转粘 度计中或在容器中进行搅拌时,受 到旋转剪切作用,流体会沿筒壁或 轴上升,发生包轴或爬竿现象。低 分子液体受到离心力的作用,中间 部位液面下降,器壁处液面上升; 包轴现象是高弹性引起的。靠近转轴表面的流体的线速度较高 ,易取向,取向度高。分子链被拉伸缠绕在轴上。取向了的分 子有自发恢复到卷曲构象的倾向,但此弹性回复受到转轴的限 制,使这部分弹性能表现为一种包轴的内裹力,产生法向应力 差,把熔体分子沿轴向上挤(向下挤看不到),形成包轴层 7.3.2 挤出物胀大 当高聚物熔体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直 径或厚度会明显大于模口的尺寸,也称巴拉斯效应,又称为 弹性记忆效应。这是由于聚合物被挤出模口后外力消失,聚 合物在流动过程中发生的高弹形变回缩引起的 表征方法:胀大比B,为挤出 物直径的最大值Dmax与口模直 径Do之比 入口效应(拉伸流动):熔体从较大储器到较小模口时流 速提高,压降突然增大,产生沿流动方向的纵向速度梯度, 在纵向速度梯度拉伸下,分子链沿流动方向伸展开,产生拉 伸高弹形变 挤出物胀大产生原因 若流体在口模中停留时间足 够长,在入口区由于拉伸流 动产生的高弹形变会全部松 弛掉,否则,来不及完全松 弛的形变被带出口模再松弛 膨大 模孔内的剪切流动:流体在模孔内流动,受到剪切应力和 法向应力影响,高分子构象发生变化,分子从未受剪切时的 自由卷曲状态变为沿剪切方向伸展开状态的同时储存了高弹 形变,被带出口模后松弛,表现为 Braus效应。 模孔的长径比L/R很小时,前 者是主要的,即胀大主要是 由拉伸流动引起 长径比L/R增至大于16时,拉 伸流动引起的变形在模孔内 已全部松弛掉,胀大主要是 由剪切流动引起 温度升高,B下降:加快了松弛,有利于熔体弹性的回复 挤出胀大影响因素 剪切速率提高,B增加:增大了弹性形变 模口长径比增加,B下降:松弛时间延长,有利于熔体弹 性的回复,特别是拉伸弹性部分 分子量增大和长链支化,B增大:粘度增大,弹性形变松 弛慢,加大了熔体的弹性效应 在加工中,必须注意挤出胀大现象,模口为矩形时,可能得 到接近圆形的制品。 并丝现象。在熔融纺丝时,出口膨胀必须注意,对于喷丝板 上相邻两孔间的距离就必须预计到出口膨胀的强度和剪切速 率对膨胀的影响,否则就可能产生喷头并丝现象。另一方面 ,由于出口膨胀部分截面面积大,单位面积受力小,形变速 度低,并且它的高弹形变已基本恢复,拉伸粘度较低,因而 形变容易在这一处发生。我们就可趁其在冷却固化之前进行 拉伸比较方便,使整个成纤过程得以顺利进行。 实际的意义: 鲨鱼皮形 波浪形 竹节形 螺旋形 不规则破裂 当剪切速率不大时,高聚物熔体挤 出物的表面光洁。当剪切速率超过 某一临界值时,随着剪切速率的进 一步增大,熔体会出现不稳定流动 。挤出物的外观依次出现表面粗糙 (沙鱼皮状、橘子皮状)、尺寸周 期性起伏(波纹、竹节、螺旋)直 至破裂成碎块等种种畸变现象。不 稳定流动与高弹形变有关,所以又 叫弹性湍流。 7.3.3 不稳定流动与熔体破裂现 象 小分子液体的湍流:当雷诺准数Re(=dw/u 其中,d为管子 直径,w为流速,为流体密度,u为流体的粘度)大于4000 时,流体的流动类型就属于湍流。 流体在圆管内湍流流动 时,流体质点作不规则地运动而互相碰撞,流体质点剧烈地 扰动而产生旋涡,只有靠近管壁处还保留一层滞流状态。其 本质是液体流动的动能达到或超过克服粘滞阻力的流动能量 高弹湍流:与小分子液体类似,但是因弹性形变储能引起 的湍流。高分子熔体,粘度高。粘滞阻力大,在较高的剪 切速率下,弹性形变增大,当弹性变形的储能达到或超过 克服粘滞阻力的流动能量时,导致不稳定流动的发生。 不稳定流动的原因 (1)剪切造成的管壁的滑移:模壁处的切变速率最大,而 模壁处的黏度最低(切变速率最大,表观黏度最低伴 随流动出现的分级效应,分子量低的部分较多地集中于模 壁处,模壁处的黏度也低),黏度低,意味着熔体与模壁 之间的摩擦力也低。 当剪切速率增高到一定程度,熔 体贮能大大增加,当能量累积到 超过熔体与模壁之间的摩擦力所 能承受的极限时,将造成熔体沿 模壁滑移,熔体突然增速,弹性 形变发生回复,释放出能量 释能后的熔体再次与模壁粘着,从而再集中能量,再发生滑移 (2)拉伸应力造成熔体破裂:口模死 角处存在环流或涡流,当剪切速率较低 时,流动是稳定的,死角处的涡流也是 稳定的,对挤出物不产生影响 当剪切速率增大后,入口区出现强烈的拉伸流,其造成的拉伸 形变超过熔体所能承受的弹性形变极限,使主流道内的流线断 裂,使死角区的环流或涡流乘机进入主流道而混入口模。主流 线断裂后,应力局部下降,又会恢复稳定流动,然后再一次集 中弹性形变能,再一次流线断裂。这样交替轮换,主流道和环 流区的流体将轮番进入口模。这是两种形变历史和携带能量完 全不同的流体,可以预见,它们挤出时的弹性松弛行为也完全 不同,由此造成口模出口处挤出物的无规畸变。 对于支化高聚物如LDPE等熔体,模孔入 口处的流线呈典型的喇叭型收缩,为酒杯 形。挤出物畸变的原因是酒杯形收缩的流 线增加了熔体的拉伸应力,造成熔体破裂 ,最终形成畸变-入口效应。畸变程度随 模孔长度增加而减小,因为模孔延长,破 裂的熔体在模孔内可能完全或部分愈合 对于线形高聚物如HDPE和等规聚丙烯等 熔体,模孔入口处的流线扫过整个入口前 的空间,口模入口区不存在死角环流。挤 出物畸变主要是由管壁滑移造成的。畸变 程度随模孔长度增加而增大-出口效应 出现高弹湍流的临界条件 (1)“弹性雷诺数”-韦森堡值 “弹性雷诺数”Nw又称韦森堡值,该参数将熔体破裂的条件与 分子本身的松弛时间和外界剪切速 率关联起来,即 Nw (无量纲

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论