高分子124-王晓鹏 (2)

1、 高分子材料混合加工的基本过程Page 2目录目录非分散混合非分散混合 分散混合分散混合Page 3非分散混合非分散混合定义：通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。在原理上可把非均匀性减小到分子水平。非分散混合分为分布性混合和层流混合。 运动基本形式：对流。 包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换。分为：分布性混合和层流混合分为：分布性混合和层流混合Page 4图示图示无规分布混合无规分布混合主要发生在固体与固体，固体与液体，液体与液体之间主要发生在固体与固体，固体与液体，液体与液体之间分布性混合分布性混合有序分布混合有序分布混合如发生在

2、固体与固体混合的混合机中如发生在固体与固体混合的混合机中如发生在将熔融体与熔融体混合的静态混合器中如发生在将熔融体与熔融体混合的静态混合器中Page 5n表征：表征：n 有序：条纹厚度（有序：条纹厚度（r）被定义为总体（）被定义为总体（V）积除以总界面（）积除以总界面（A）的一半）的一半n 条纹厚度越小，混合越好。只要将条纹厚度减少到任意所需要的值，条纹厚度越小，混合越好。只要将条纹厚度减少到任意所需要的值，就可以达到所希望的混合水平。在原理上可将条纹厚度减小到分子水平。就可以达到所希望的混合水平。在原理上可将条纹厚度减小到分子水平。 Page 6n 无序：无规分布性混合对粉末状固体和颗粒状固

3、体是常见的，但它不无序：无规分布性混合对粉末状固体和颗粒状固体是常见的，但它不宜表征。通常用整体均匀的来表征。宜表征。通常用整体均匀的来表征。n 发生在液体与液体之间。发生在液体与液体之间。n 混炼三要素：混炼三要素： 1 压缩压缩 2 剪切剪切 3 分配置换分配置换层流混合层流混合Page 7n 层流混合又分为流变性均匀（粘度相等）的层流混合和层流混合又分为流变性均匀（粘度相等）的层流混合和 流变性非均匀（粘度不相等）的层流混合流变性非均匀（粘度不相等）的层流混合xcosA/Ao）（Page 8n (2)流变性非均匀的层流混合流变性非均匀的层流混合 不同流变性的各种组分的混合不同流变性的各种

4、组分的混合 以流变性不均匀流体在平行平板混和器中的混合 为例：12211HV312211Page 9式中：式中：H为两板间隔；为两板间隔； 为少组分占据的间隔分数。为少组分占据的间隔分数。少组分的剪切速率是黏度比和少组分占据的间隔分数少组分的剪切速率是黏度比和少组分占据的间隔分数 的函数。的函数。n 1则则 n 当当 增加时，增加时， 下降下降 黏度比大，变形速率小，混合质量下降黏度比大，变形速率小，混合质量下降 在在 小的情况下，少组分中的剪切速率对粘度比更敏感。小的情况下，少组分中的剪切速率对粘度比更敏感。 总之，粘度比增加有使混合质量下降的趋势。总之，粘度比增加有使混合质量下降的趋势。P

5、age 10分散混合分散混合定义：将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散，应使结块和液滴破裂，这种混合称为分散混合。Page 11n (一一)分散混合过程发生的作用分散混合过程发生的作用n （1）在流场产生的黏性拖曳下，将大块的固体添加剂破碎为较小的）在流场产生的黏性拖曳下，将大块的固体添加剂破碎为较小的粒子；粒子； n （2）聚合物在剪切热和传导热的作用下熔融塑化，黏度逐渐降低至）聚合物在剪切热和传导热的作用下熔融塑化，黏度逐渐降低至黏流态时的黏度；黏流态时的黏度；n （3）较小粒子克服聚合物的内聚力，渗入到聚合物内；）较小粒子克服聚合物的内聚力，渗入到聚合物内；n （4）较小粒子在

6、流场剪切应力的作用下，进一步减小粒径，直到最）较小粒子在流场剪切应力的作用下，进一步减小粒径，直到最终粒子大小；终粒子大小；n （5）固相最终粒子在流场作用下，产生分布混合，混合均匀；）固相最终粒子在流场作用下，产生分布混合，混合均匀；n （6）聚合物和活性添加剂之间产生力）聚合物和活性添加剂之间产生力化学作用。化学作用。Page 12（二）聚集体的分散n 无内聚力聚集 无内聚力聚集是由相互间无作用力的颗粒或大颗粒形成，他的分散仅由最初阶段的整体变形决定。n 有内聚力聚集 有内聚力聚集是由产生相互作用的颗粒或很小的颗粒形成，他的分散仅仅依赖于所经受的应力。Page 13n 内聚力：内聚力：n

7、最大作用力：最大作用力：S *Co/d* /- 1 *9/8Fc）（LR3/2FhPage 14n 聚集体破裂分散还应具备两个条件：聚集体破裂分散还应具备两个条件：n 聚集体界面上的黏性剪切力大于聚集体内各微粒间的相互作用力。聚集体界面上的黏性剪切力大于聚集体内各微粒间的相互作用力。n 被破裂分开的聚集体微粒相互间的距离，应超过作用半径。被破裂分开的聚集体微粒相互间的距离，应超过作用半径。 (三)液体液体分散液滴的破裂与下列因素有关： 表面张力越大，越不易破裂表面张力越大，越不易破裂.因为表面张力有使液滴保持在一起的趋势。因为表面张力有使液滴保持在一起的趋势。分散相的黏度越大，液滴越难以破裂。黏度比大于分散相的黏度越大，液滴越难以破裂。黏度比大于4，液滴不破裂，液滴不破裂.剪切应力越大，液滴越易破裂剪切应力越大，液滴越易破裂. 低于临界剪切应力，液滴不破裂。低于临界剪切应力，液滴不破裂。连续连续相的弹性趋于增加最小液滴尺寸和临界剪切速率。连续相的黏度增加相的弹性趋于增加最小液滴尺寸和临界剪切速