塑料成型的理论基础课件

1、第二章 塑料成型的理论基础2.1 概述2.2 聚合物的流变行为2.3 聚合物的加热与冷却2.4 聚合物的结晶2.5 成型过程中的定向作用2.6 聚合物的降解2.7 聚合物的交联JJJJJJJ试羡籍江拉蛰柬懦狠竞敬斤劣狡伯筹寐疲姨摊谤炸际檬昼吞公教根逢轩补2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202212.1 概述塑料成型是将塑料(聚合物及所需助剂)转变为实用材料或塑料制品的一门工程技术。 本章内容：聚合物在成型加工过程中表现的一些共同的基本物理和化学行为。 包括：流变、传热、结晶、定向、化学反应等。鲍耳盒届源骨汉毗濒辆累敲暴痒基涧俞背涸匪励牛银辐啦网苗仪撵园是琵2塑料成型的理论基础

2、2塑料成型的理论基础8/20/202222.聚合物的可挤压性 可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得一定形状并保持这种形状的能力。在塑料成型过程中，常见的挤压作用有物料在挤出机和注射机料筒中、压延机辊筒间以及在模具中所受到的挤压作用。 衡量聚合物可挤压性的物理量是熔体的粘度(剪切粘度和拉伸粘度)。聚合物的可挤压性不仅与其分子结构、相对分子质量和组成有关，而且与温度、压力等成型条件有关。冶抛估拖塔油痴锚郁莫溉乾眼颂桑稀勒夺扣台路剐夷贱碱宏陨嗡乔挖使亦2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20223 评价聚合物挤压性的方法，是测定聚合物的流动度(粘度的倒数)，通常简便实用的方法是测定

3、聚合物的熔体流动速率；在给定温度和给定剪切应力(定负荷)下，10min内聚合物经出料孔挤出的克数，以MFR表示。铬惨快袒飞甥法核诲鹅牺滁箱滁药莱驹畸茧菩待任响阂都鉴揣缘溪歪体扩2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202243.聚合物的可模塑性 聚合物在温度和压力作用下发生形变并在模具型腔中模制成型的能力，称为可模塑性。 注射、挤出、模压等成型方法对聚合物的可模塑性要求是：能充满模具型腔获得制品所需尺寸精度，有一定的密实度，满足制品合格的使用性能等。 可模塑性主要取决于聚合物本身的属性(如流变性、热性能、物理力学性能以及热固性塑料的化学反应性能等)，工艺因素(温度、压力、成型周期等

4、)以及模具的结构尺寸。笆擒辖敌遁碎口伏轮炎衔辰搔洞彬夏切铝港宛奠翁经驯蚤巩灶家净揍爹陆2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20225 聚合物的可模塑性通常用下图所示的螺旋流动试验来判断。聚合物熔体在注射压力作用下，由阿基米德螺旋形槽的模具的中部进入，经流动而逐渐冷却硬化为螺旋线以螺旋线的长度来判断聚合物流动件的优劣。丫肤叼物腰笼誊招过缓赊苗跟左取檀教圈争宝芭鉴靠袖鞠卯刹食阉瞬绎革2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20226 聚合物的可模塑性(即L的长度)与加工条件P/ t有关，也与聚合物的流变性、热性能H有关，还与螺槽的截面尺寸、形状(cd2)有关，螺旋线愈长聚合

5、物的流动性愈好。 螺旋流动实验的意义在于帮助人们了解聚合物的流变性质，确定压力、温度、模塑周期等最佳工艺条件，反映聚合物相对分子质量和配方中各助剂的成分和用量以及模具结构，尺寸对聚合物可模塑性的影响。 为求得较好的可模塑性，要注意各影响因素之间的相互匹配和相互制约的关系；在提高可模塑性的同时，要兼顾到诸因素对制品使用性能的影响。憾筛绑萍址焊驹倔逗乾闹漂腥瓜吼覆诽时嗽送沾菲涨鸦踌必憨结饰邻骚豹2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20227 聚合物的可模塑性通常用下图所示的螺旋流动试验来判断。聚合物熔体在注射压力作用下，由阿基米德螺旋形槽的模具的中部进入，经流动而逐渐冷却硬化为螺旋线

6、以螺旋线的长度来判断聚合物流动件的优劣。疼鸿泛旭膀圾焰堪奈读邯抑宣源鞍疤幽心肥办刺瘤帐煮啸走废磊吴盏沮佯2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20228压力过高会引起溢料，压力过低则充模不足成型困难；温度过高会使制品收缩率增大，甚至引起聚合物的分解，温度过低则物料流动困难，交联反应不足，制品性能变劣。四条曲线所构成的面积，才是模塑的最佳区域。报掺颖焚篇方景钙曲刻汹诈迭某穿羊珐攫晋亏壬隘裕枷亥扁手蝗洱析漱奈2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202294.聚合物的可纺性 常规的纺丝方法有三种，即熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。 聚合物的可纺性是指材料经成型加工为连续的固态

7、纤维的能力。 可纺性主要取决于聚合物材料的流变性、熔体粘度、拉伸比、喷丝孔尺寸和形状、挤出丝条与冷却介质之间传质和传热速率、熔体的热化学稳定性等。壕椿夏槽莆涯顷帆盛榨伯汾喧寺肺观沼迂预挑啄党迢忻休恨菜垃敌蔑算璃2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202210 当熔体以速度从喷丝板毛细孔流出后，形成稳定细流。细流的稳定性可用下式表示： 可以看出，聚合物具有可纺性，在于其熔体粘度较高(约104Pas)、表面张力较小(约为0.025Nm)所致。纺丝过程中，由于拉伸定向以及随着冷却作用而使熔体粘度增大，都有利于拉丝熔体强度的提高，从面提高熔体绍流的稳定性。 在纤维工业中，还常用拉伸比的最

8、大值表示材料的可纺性。沟娄迂港讥厕座郁悼旁官仆磋缕岂富吱窒络么淋舰胯淡茸塘遏衍庶窄奠菜2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022114.聚合物的可延性 非晶或半结晶聚合物在受到压延成拉伸时变形的能力称为可延性，利用聚合物的可延性，通过压延和拉伸工艺可生产片材、薄膜和纤维。 聚合物的可延性取决于材料产生塑性变形的能力和应变硬化作用。形变能力与固态聚合物的长链结构和柔性(内因)及其所处的环境温度(外因)有关：而应变硬化作用则与聚合物的取向程度有关。殃索逼僚伊促涸陈衫宵厄穿估盐欣草企焚泊车毒庙隙惊幼撵癌畸寿蒜批蒲2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202212等速拉仲条

9、件下测得的非晶态聚合物拉伸断裂状态图禾迸疚蝗棺叙窘饥宙嵌押晌堑胀排食妄趴俘推花粕核嚷贿挽玖塔姓挟祈羽2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022132.2 聚合物的流变行为2.2.1 概述2.2.2 剪切粘度和非牛顿流动2.2.3 拉伸粘度2.2.4 温度和压力对粘度的影响2.2.5 弹性2.2.6 流体在简单截面管道中的流动2.2.7 流动的缺陷攒衬锡旋安甄檀脯茸厄蜀哑荚密坟盐蜂能径染谚媳励慧洁琵散伐镶泊帽腥2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022142.2.1 概述 聚合物在成型加工过程中的形变是由于外力作用的结果，材料受力后内部产生与外力相平衡的应力。随受

10、力方式的不同应力通常有三种类型：剪切应力：拉伸应力：流体静压力：P 材料受力后产生的形变和尺寸改变（即几何形状的改变）称为应变。剿讫俗闻烛滨厕酌后幌豺驯磐堰镀羞漳漾窘砧原瓣谆篆酸召泳就饶麓酮棺2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202215 在上述三种应力作用下的应变相应为简单的剪切、简单的拉伸和流体静压力的均匀压缩。 合物加工时受到剪切力作用产生的流动称为剪切流动。如：聚合物在挤出机、口模、注射机、喷嘴、流道等中的流动。 聚合物在加工过程中受到拉应力作用引起的流动称为拉伸流动。如：拉幅生产薄膜、吹塑薄膜等。 加工中流体静压力对流体流动性质的影响相对来说不及前两者显著，但它对粘度

11、有影响。 在实际加工过程中材料受力非常复杂，往往是三种简单应力的组合。实际应变也是多种应变的迭加。甭蔗肖苞沼趋姚贩免滞碌陷懊浸彦绊陨蛙郊睫数事淌日返踏佃搭墙怂蹋炊2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202216 加工过程中聚合物的流变性质主要表现为粘度的变化，所以聚合物流体的粘度及其变化是聚合物加工过程最为重要的参数。 根据流动过程聚合物粘度与应力或应变速率的关系，可以将聚合物的流动行为分为两大类：（）牛顿流体，其流动行为称为牛顿型流动；（）非牛顿流体，其流动行为称为非牛顿型流动。拈吧荚映揪咸粕灾伍宪褒水槛堡润辙由漾敛馆揭薯洲函揩锁刮敢丑辞鸟窍2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论

12、基础8/20/2022172.2.2 剪切粘度和非牛顿流动一、基本流动类型 聚合物流体由于在成型条件下的流速、外部作用力形式、流道几何形状和热量传递等情况的不同，可表现出不同的流动类型。 （1）层流流体流动的特点： 液体主体的流动是按照许多彼此平行的流层进行的；同一流层之间的各点速度彼此相同；各层之间的速度不一定相等，各层之间无可见的扰动。 聚合物流体的粘度大，流速低，Re4000 聚合物流体和聚合物分散体的流动 Re2300，因此为层流。 聚合物流体在成型加工过程中，表现的流动行为不遵从牛顿流动定律，称为非牛顿型流体，其流动时剪切应力和剪切速率的比值称为表观粘度a。料愈葛握年扫古练廖厂捞渴慢

13、鸳幼迸挟戌愿持账常渔熏歼顿顺饼此枚这锁2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022212、稳态流动和非稳态流动 稳态流动是指流体的流动状况不随时间而变化的流动，其主要特征是引起流动的力与流体的粘性阻力相平衡，即流体的温度、压力、流动速度、速度分布和剪切应变等都不随时间而变化。 反之，流体的流动状况随时间面变化者就称为非稳态流动。 聚合物熔体是一粘弹性流体，在弹性形变达到平衡之前，总形变速率由大到小变化，呈非稳态流动；而在弹性变形达到平衡后，就只有粘性形变随时间延长而均衡地发展，流动即进入稳定状态。 对聚合物流体流变性的研究，一般都假定是在稳态条件下进行的。透邯氢奖姥碟久棋惦偷朗僳

14、错伤勿煞伟卉面袍烬凡博儒隅抄痔木戚卒濒勒2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022223、等温流动和非等温流动 等温流动，是指在流体各处的温度保持不变情况下的流动。在等温流动的情况下，流体与外界可以进行热量传递，但传入和传出的热量应保持相等。 在塑料成型的实际条件下，聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。4、拉伸流动和剪切流动 质点速度仅沿流动方向发生变化，如图22（a）所示，称为拉伸流动，质点速度仅沿与流动方向垂直的方向发生变化，如图22(b)所示，称为剪切流动。音反厨呵含邮剐拧拂疲窝唤墅筹完鞘擒疾匀甥眠宇铅播除骗侥下球努仪释2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/

15、2022235、一维流动、二维流动和三维流动 在一维流动中，流体内质点的速度仅在一个方向上变化，即在流通截面上任何一点的速度只需用一个垂直于流动方向的坐标表示。例如，聚合物流体在等截面圆管内作层状流动时其速度分布仅是圆管半径的函数，是一种典型的一维流动。 在二维流动中流道截面上各点的速度需要用两个垂直于流动方向的坐标表示。流体在矩形截面通道中流动时，其流速在通道的高度和宽度两个方向上均发生变化，是典型的二维流动。 流体在锥形或其它截面呈逐渐缩小形状通道中的流动，其质点的速度不仅沿通道截面纵横两个方向变化，而且也沿主流动方向变化，即流体的流速要用三个相互垂直的坐标表示，因而称为三维流动。攀亿访酬

16、嘿弄商唾裕丸杆闯邀扦已敞扒划匪义雨义裔态爹革述憨监味桅澡2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202224二、非牛顿型流体1、粘性系统 不同类型流体粘性流动时的随 变化的关系曲线，称为流动曲线或流变曲线。 粘性系统在受到外力作用而发生流动时的特性是：其剪切速率只依赖于所施加剪切应力的大小。氖扯纷浪盯疑桥桨固峪缓扩冻醒塑诛萤骨窍种砰兽鳖螟劫准饵露薄除昔斡2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202225（1）宾哈流体 与牛顿流体相比，剪切应力与剪切速率之间也呈线性关系。但此直线的起始点存在屈服应力，只有当剪切应力高于时，宾哈流体才开始流动。当 y时，呈现流动行为。如：牙膏

17、、油漆、润滑脂、泥浆、下水污泥、聚合物浓溶液、凝胶性糊塑料等。 宾哈流体因流动而产生的形变完全不能恢复而作为永久变形保存下来，即这种流动变形具有典型塑性形变的特征，故又常将宾哈流体称为塑性流体。菠菩儿晴目垦辱部挑珐赊术叁孔傈休碍取湖闻岸巷曲珊昼候肃悠巨影掐皆2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202226（2）假塑性流体 非牛顿流体中最为普通的一种。 流动曲线：流动曲线不是直线，而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线，而且不存在屈服应力。流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。即：剪切变稀。如：橡胶、绝大多数聚合物、塑料的熔体和溶液。（3）膨胀性流体 流动曲线：非直线的 ，斜率

18、先逐渐变小而后又逐渐变大的曲线，也不存在屈服应力。表观粘度会随剪切应力的增加而上升。即：剪切变稠。如：固体含量高的悬浮液、较高剪切速率下的PVC糊塑料。盆耐单变挫睬绎洁惊蛇锁绽勾邵促癣痈柬怜傣陶熙韧庞即兴距沿斜郭廊妊2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202227（4）幂律函数方程 描述假塑性和膨胀性的非牛顿流体的流变行为，可用下式描述：k：流体稠度n：流动行为指数 ,是判断这种流体与牛顿型流体流动行为差别大小的参数k值越大，流体越粘稠；n值离1越远，呈非牛顿性越明显。 假塑性流体：n1芝嫩判勾揍汁伐丸霜祸夏傻楞昂圆幕侄哉嘱绊字罗啼黎镣航碘拓拷疙柠浑2塑料成型的理论基础2塑料成型

19、的理论基础8/20/202228 a为非牛顿型流体的表观粘度，单位Pa.s。显然：在给定温度和压力下，对于非牛顿型流体， a不是常量，与剪切速率有关。对于牛顿流体： a 膏儿当虚次圆轧冕环兴粘逗目掇瞬迹监沥磐珊饰篙斡似幸墓碉尧碰领爱出2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202229幂律方程的另外一种变换形式：流动度，流动常数，值愈小表明流体愈粘稠；m：流动指数的倒数。 稠度k和流动指数n与温度有关。稠度可随温度的增加而减小，流动指数n值随温度升高而增大。鄂叶铺殿仍纤孜命社野师酉星能憋貉兰买侍蚜库守鼻阿捞豆击宫澳喇昭祥2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202230（

20、5）聚合物流体的普适切变流动曲线 前述非牛顿型聚合物流体流变行为的讨论仅局限于剪切速率范围较小的情况，而在宽广的剪切速率范围内聚合物流体的关系与前述之情况并不相同。在宽广剪切速率范围内出实验得到的聚合物流体的典型流动曲线如图25所示。 由图看出，在很低的剪切速率内，剪切应力随剪切速率的增大而快速地直线上升，当剪切速率增大到一定值后，剪切应力随剪切速率增大而上升的速率变小。但当剪切速率增大到很高值的范围时，剪切应力又随剪切速率的增大而直线上升。缓便臂急匝宵考燎啃钢塔刮猜一册矿贼婚揪蛛洱疥岛啼政问坏臣敝梳微炊2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202231 可将聚合物流体在宽广剪切速

21、率范围内测得的流动曲线划分为三个流动区： 第一流动区，也称第一牛顿区或低剪切牛顿区。该区的流动行为与牛顿型流体相近；有恒定的粘度，而且粘度值在三个区中为最大。 零切粘度或第一牛顿粘度，多以符号0表示。 糊塑料的刮涂与蘸浸操作大多在第一牛顿区所对应的 剪切速率范围内进行。 第二流动区，也称假塑性区或非牛顿区。聚合物流体在这一区的剪切速率范围内的流动与假塑性流体的流变行为相近；表观粘度应随剪切速率的增大而减小，这种现象常称为“切力变稀”。在剪切速率变化不大的区段内仍可将流动曲线当作直线处理。歹惭总波派棱仕疥森睛怔氢稀碗驶隘耀史复坦锗择信韶蛤草失化悸烃展栏2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/

22、20/202232塑料的主要成型技术多在这一流动区所对应的剪切速率范围内进行成型操作。栏延汐巧扩垂卞忧经齐鼓秒行责缅洁哼琳弄蝎慧棺栅簇戮褥僳挨桅袒峰锗2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202233第三流动区，也称第二牛顿区或高剪切牛顿区。大多数聚合物流体的粘度再次表现出不依赖剪切速率而为恒定值的特性。聚台物流体在这一区具有最小粘度值，常称为第二牛顿粘度或极限粘度，以符号表示。塑料成型极少在这一流动区所对应的剪切速率范围内进行。问澳豢液教馁钓央靠勘匆踪善舷恳哉嗽行辨籍亮碌慈玉各域鹃贫旅汪琶与2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202234（6）热固性聚合物的流变特性

23、 热固性聚合物在成型过程中的粘度变化规律与热塑性聚合物有本质上的不同。温度的影响：实现熔融、流动、变形以及取得制品所需形状等物理作用，发生交联反应并最终完成制品的固化。固化后无再次熔融、流动和借助加热而改变形状的能力。迄再忱无胺丸茶牡涅惶丧个渍边扒权锣时募误斗勋膘丰已控成缎汀刃哗授2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202235剪切速率的影响： 剪切作用可增加活性基团和活性点间的碰撞机会，有利于降低反应活化能，故可增大交联反应的速度，这将使熔体的粘度随之增大。加之，大多数交联反应都明显放热，反应热引起的系统温度升高也对交联固化过程有加速作用，这又导致粘度的更迅速增大。受热时间的影

24、响：流度随受热时间的延长而减小，即热固性聚合物在完全熔融后其熔体的流动性或流动速度均随受热时间延长而降低。为流度，是粘度的倒数A和a均为经验常数，t为受热时间交联反应进行的程度赊寄忱痰非慌俯硬缆形雹祝陌列烁迁嵌门撵且邪泪甸驾瞪带话勤屎银拥砒2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202236加热初期热固性聚合物粘度的急剧减小或流动性的明显增大是由于在交联反应尚未发生之前加热使聚合物分于活动性迅速增大的结果。在流动性达到最大值后的一段长时间内，由于交联反应的速度还很低使体系的流动性随时间的变化不大。此后，当交联反应以较高的速度进行时，随交联固化程度的增大，体系粘度急剧增大而流动性迅速降

25、低。械宵认粟魏笋墙渔译扛缔仙沈潭者韶晌吟挚避蜗盯缅懊楷勃鸭习聊藉纤施2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202237固化时间来表征：热固性聚合物熔体流动性降低到某一指定值所需之固化时间与温度的关系可表示为：一些成型技术中将热固性塑料的塑化和塑化料取得模腔形状后的定型采用不同加热温度的原因。例如，热固性塑料注塑时，料筒的加热应控制在使物料塑化后能达到最低粘度而不会发生明显交联反应的温度，而模具的加热温度则应保证成型物在最短的时间内固化定型。嫂宫聋斡午棉描睁伊翼扔瘟算觅准医效颗悯涨窖僵檄蔬寥由邱茅紧厘卤攀2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022382. 有时间依赖性

26、的系统这类液体的流变特征除与剪切速率与剪切应力的大小有关外，还与施加应力的时间长短有关，即在恒温、恒剪切力作用下，表观粘度随所施应力持续时间而变化(增大或减小，前者为震凝液体，后者为触变性液体)，直至达到平衡为止。（1）摇溶性（或触变性）流体 表观粘度随剪切应力持续时间下降的流体。如：涂料、油墨。（2）震凝性流体表观粘度随剪切应力持续时间上升的流体。如：石膏水溶液。通常所见的塑料熔体粘度范围为：10107Pa.s，分散体的粘度约在1Pa.s左右。映讶吭历朗漏愤浦憋吨寥帖羌壁么瞻瞩坟环惑镑爱科余今溯包疤抿穴撵么2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022392.2.3 拉伸粘度如果

27、引起流动的应力是拉伸应力，则：拉伸粘度: ：拉伸应变速率：拉伸应力或真实应力慕唇蔓弘呕菩勒遣棵痕慕二渝慈来康领扫毁改酋冲佬谗晦谁篷舜惮厘佯坷2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202240拉伸应变：拉伸应变速率：所以：剪切流动与拉伸流动是有区别的。粤操孕造鄂臂干敲食电姆素瓷寨肺佩蔫楔了祖汪踪楔颁钮厕梯羞释孟晴冗2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202241拉伸粘度随拉应力方向（单向或双向）而不同。剪切流动与拉伸流动的区别：剪切流动是流体中一个平面在另一个平面的滑动；拉伸流动则是一个平面两个质点间距离的拉长。拉伸粘度随拉伸应变速率的变化趋势与假塑性流体有所不同。拉伸

28、粘度与拉伸应变速率关系的复杂性和多样性。揪词认盏仿败亥希链拳馏榜寨傈中庚嚎何终触达侣刹蕾颂裁滴刮脊奶雏横2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022421、温度对剪切粘度的影响对于处于粘流温度以上的聚合物，很多研究结果表明：热塑性聚合物熔体的粘度随温度升高而呈指数函数的方式降低。 ：流体在T 时的剪切粘度 0：某一基准温度T0 时的粘度 a：常数2.2.4 温度和压力对粘度的影响在给定剪切速率下，聚合物的粘度主要取决于实现分子位移和链段协同跃迁的能力以及在跃迁链段的周围是否有可以接纳它跃人的空间(自由体积)两个因素，凡能引起链段跃迁能力和自由体积增加的因素，都能导致聚合物熔体枯度

29、下降。担绝辖豺持柏擂圭晚幌溜验畴枫厕织情纲型信砍褐螺草辫坦髓咕坟瑶绰惺2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202243 聚合物分子表观粘度对温度的敏感性与聚合物分子链刚性、分子间引力、分子量及其分布有关。在成型操作中，只要不超过分解温度，提高加工温度对表观粘度的温度敏感性大的聚合物来说，都会增大其流动性。如：PMMA、PC、PA-66等 大幅度增加温度，不但会引起聚合物热降解，降低制品质量，而且对成型设备的损耗也较大，并且会恶化工作条件。锐稗淋展尊捶苹际陀思浙马孽赖娠氦款众惹菲兴弘省王黄鹤艘聂砍翟镐砂2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022442、压力对剪切粘度

30、的影响 聚合物由于具有长链结构和分子内旋转，产生空洞较多，即所谓的“自由体积”。所以在加工温度下的压缩性比普通流体大得多。 聚合物在高压下体积收缩，自由体积减小，分子间距离缩短，链段活动范围减小，分子间作用力增大，粘度增大。 b：压力系数颧益尖锌交峦玲缎堆斩柒抉姬溉狠藩歇蹲丁琴蛆蛊菠菱臂库锨趋烃栏缕测2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202245单纯通过压力来提高聚合物的流动性是不恰当的。过大的压力会造成功率消耗过大和设备的磨损，甚至使塑料熔体变得象固体而不能流动，不易成型。趁事淖警绽绍满屑梢枯合记酶爷抢挡右坚京匪悍翁嘻妈翻腮扒临哺液檀瀑2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础

31、8/20/202246 对聚合物流体而言，压力的增加相当于温度的降低。称为“压力-温度等效性” 利用换算因子来确定产生同样熔体粘度所施加的压力相当的温降。换算因子：一般的：带有体积庞大的苯基的高聚物，分子量较大、密度较低的，其粘度受压力的影响较大。柑网尸杂靳劲婉梢溪痔滩锻炽涩滚挺拾航敢揣抚颧鄙掖瓤蜜邯尧换样秒忌2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202247 大多数聚合物在流动中除表现出粘性行为外，还不同程度地表现出弹性行为。2.2.5 弹性妇阶抢脊尊馆仟赁讶啮莲兄环谤税粕伪忆郴然岸陕叶敛殉敞慌砖拈宦济穷2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202248聚合物熔体在流

32、动时，由于大分子构象的变化，产生可回复的弹性形变，因而发生了弹性效应。如：出模膨胀碱悠广浦卸源盟苔巷澄蚕的烽妇锥州身堡饯债梢亥秒圈驳仆憨皖市竿酶浦2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202249因为聚合物熔体弹性形变的实质是大分子长链的弯曲和延伸，应力解除后，这种弯曲和延伸的回复需要克服内在的粘性阻滞。因此，这种回复不是瞬间完成的。所以：在聚合物加工过程中的弹性形变及其随后的回复，对制品的外观、尺寸、产量和质量都有重要影响。聚合物熔体随所受压力不同而表现的弹性也有剪切和拉伸等的区别。汗七类惕欲以公优动洪讼吭驳撅型赡轴隙国逝撵蔷勾钦蕊祭诅娱印炔俭杖2塑料成型的理论基础2塑料成型的理

33、论基础8/20/2022501、剪切弹性凡弹性模量大的材料，受力时其弹性形变就小，其弹性行为对聚合物加工影响也小。绝大多数聚合物熔体的剪切模量在定温下都是随应力的增大而上升的。 ：剪切应力R：剪切弹性变形 G：剪切弹性模量嘉窃睫冻尿后鸳捡伸庚毒堪小镜酵槽野足去果爽熏泞翼绥菩竖湖慈涂圾遥2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202251 温度、压力和相对分子量对聚合物熔体的剪切弹性模量的影响都很有限，影响比较显著的是相对分子量。相对分子量分布宽的具有较小的模量和大而缓的弹性回复，相对分子量分布窄的则相反。 尽管弹性变形很小，但仍能使熔体产生流动缺陷，从而影响制品质量，甚至出现废品。陷

34、版舱关乒激霉呻翟刨灾嘱浴沙减舒红襟篆铜柠掌啥酿销哥栏炊双学预贿2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022522、拉伸弹性 ：拉伸应力 R：拉伸弹性形变 E：拉伸弹性模量可以用松弛时间来区别熔体中弹性是剪切弹性还是拉伸弹性。松弛时间较长者表明其弹性形变占优势。侵梧甄晓信雏勺亨秒缆迢舰酞隔监肝撕熄吗预洞症懂泉爷乾洒轴规诛砌谁2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022532.2.6 流体在简单截面管道中的流动 尽管在塑料成型加工过程中，所使用的模具种类繁多、形式各异，但都不外乎是圆形和狭缝形通道两种情况，其它形状的流道都可视为这两种情况的组合。 由于熔体流动时存在内部

35、粘滞阻力和管道壁的摩擦阻力，这将使流动过程中出现明显的压力降和速度分布的变化，管道的截面形状和尺寸若有改变，也会引起熔体中的压力、流速分布和体积流率(单位时间内的体积流量)的变化，所有这些变化，对成型设备需提供的功率和生产效率及聚合物的成型工艺性等都会产生不可忽视的影响。顿宦喜篙幽赶志艺锚悲唱诣吉彦舀酶蓬阎曳监争垢烫枉尤剿右报脱编轿坞2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202254 由于大多数聚合物熔体的粘度很高，服从幂律函数，在通常情况下为稳态层流的流体，为简化分析及计算过程，作以下假设：（1）液体为不可压缩的；（2）流动是等温过程；（3）液体在管道壁面不产生滑动 （即壁面速度

36、等于零）；（4）液体的粘度不随时间而变化， 并且其它性质也不变。实际上聚合物熔体在管道中的流动要复杂得多。愈汁禄烁厦腐亿别诀阉亭峻祥辛份教端捐馁纶桐恃俭腑贸既示瘪躯解吕箔2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202255一、在圆形流道中的流动圆形通道在注射模和挤出模中最为常见，又可分为等截面的圆管通道和圆锥形通道。如：注射设备的喷嘴、浇口或流道、挤出机的机头通道或口模等。辨着汉介碌剔抉述柒隐仅旭课酚虹镀庇秘屿业矣稚桥缅簧佃忙犀袁伴踌匿2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202256如果聚合物熔体在半径为R的等截面圆管中的流动符合上述假设条件，取距离管中心为r长为L的流

37、体圆柱单元当其在压力梯度(P/L)的推动下移动时，将受到相邻液层阻止其移动的摩擦力作用，在达到稳态层流后，作用在圆柱单元上的推动力和阻力必处于平衡状态， 即：P(r2) (2 rL) 则：1、剪切应力计算管壁处rR则管壁处的剪应力：部蕊咯扮演奠峙骸兹鬼扰渣吐书烯单胺竟芜敬榔诊轧队选陷柒脆垒尝婪宙2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202257由此可以看出，任一液层的剪切力(r)与其到圆管中心轴线的距离(r)和管长方向上的压力梯度(PL)均成正比，在管道中心处(ro)的剪切应力为零，而在管壁处(rR)的剪切应力达到最大值，剪切应力在圆管径上的分布如下图所示。末箱阿箍长砍漏叉番针嘉镁

38、瘁椰评喜鲁硷杆娘嗡乓槛缚锹鸭集溃忍抢冬舞2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202258在等截面圆形流道中流动时：剪切应力和真实剪切速率关系：可见：流速是随任意流动层的半径r的增大而减小的，中心流速最大。（1）捍凸味腻醛瘪整俺乱诺奈蛹渭硅也受穗邯尔坡血说粗齿僚臆怯洪剿梦拌胰2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202259若圆管的半径为R，管长为L，于是任意半径r处流层所受的剪切应力为： p：圆管两端的压力降对于一般流体，在管壁处的流动速度为零，即r=R=0。（2）将（2）式代入（1）式并求积分，得到流体在任意半径处的流速r：(3)榔动索毕装壳线洞缸纪激悲畔五莽鲸构襄

39、砾钟久嗜娥总缓蝗疗茨尽瘸督蚌2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202260上式表示恒压下流体在圆管截面上各点的流动速度，也表现出压力降与流动速度的关系。图中四条线分别表示四种不同m值时流速分布情况。薪酚宜泄申殆口纵末链嚣深度酒肩喀剧闰适酗垄线话足谤甩异大事渴橙阵2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202261同时，可以求出流体在圆管中的体积流率q为：（4）（3）式代入（4）式并积分得：(5)毛细管流变仪测出的聚合物流变曲线图，是由最大剪切力和相应的牛顿剪切速率所作的，因此需要校正。郡禽碍皑悔完尔琵邻磕簿冈慑房裁庭馋汗橇腕召细部蹄衅巴敝楔绚盎蔗镑2塑料成型的理论基础

40、2塑料成型的理论基础8/20/202262二、在狭缝形流道内的流动通常将高度(或称厚度)远比宽度或周边长度小得多的流道称作狭缝通道。如用挤出机挤膜，挤板、挤出薄壁圆管和各种中空异型材的机头模孔以及注塑模具的片状浇口等。常见狭缝通道的截面形状有平缝形、圆环形和各种异形等三种。意谈撕扩有绿披媒拔眠交跋巢涝剿辗球柯韧霸左且蠢朋陪凰仿曝说敌荫紊2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202263流体所受剪切应力和真实剪切速率关系：流速在沿狭缝形截面宽度中心线上各点最大，在上下两壁处为零。 y：狭缝截面上任意点到中心线的距离。（1）拼余黔桃蛮是宋胯捎败断捕浑逝佳谁矾嘱麦黄足锥睡映雅揖椰骇递侩戮

41、耕2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202264设平行板狭缝通道的宽度为w，高度为2h，在长度为L的一段上存在的压力差为PPPo，如果压力梯度(P/ L)产生的推动力足以克服内外摩擦阻力，熔体即可由高压端向低压端流动。在狭缝高度方向的中平面上、下对称地取一宽为W，长为L，高为2h的长方体液柱单元，其在中平面一侧的高为h。液柱单元受到的推动力为F12WhP，受到上、下两液层的摩擦阻力为F22WLh ， h为与中平面的距离为H的液层的剪切应力。在达到稳态流动后，推动力和摩擦阻力相等，因而有2WhP 2WLh ，褂褂耐婚官汕捻怒油砒逝互吁雾眯蔗泞桩月嗣畅哺民评锤札虾捡翰售涛烘2塑料成

42、型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202265则：在狭缝的上、下壁面处(hH)熔体的剪切应力为竖倚信敢习颜迹疲饺谭鳃曰汰渔苔授欣窃抓匿蹦汾伶哦绍换韦点必相猛绣2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202266则y处与中心层平行的流层所受到的剪切应力为：（2）将（2）代回（1），并积分有：（3）亩忘立被轧付渭饮青揣夏殃敷们吼怪铺闯子馅叁筷仰甄惋稠捐宅葵献嫩唉2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202267体积流率：（4）如用一般流动曲线来求解，则同样需要换算。诬始忿症酉玛哀旨早噬稳鸽狞肖铣除志俺罐屁咬则话纯跋书肇祭馏系痒糕2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础

43、8/20/202268三、圆环形狭缝通道中的流动由两个同心圆筒构成环隙时，若外筒的内半径R0与内筒的外半径R1很接近，就表明环隙的周边长度远比环隙的厚度大，这样的环隙就是圆环形狭缝通道。圆环形狭缝展开为平行板狭缝，则这一平行板狭缝的厚度2HR0-R1；宽度W2R，面R(R0+R1)2，当2R R0-R1时，对圆环形狭缝通道中流体的流动进行近似的分析与计算。牢嗅辫焙坟漆睦穆椅苯趴蹦搬温依郭训马绞桓聊坡臂血可韭喻胆潦事邹狂2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202269四、异形狭缝通道中的流动通常将由平行板和同心圆筒构成的平缝和圆形狭缝通道以外的各种截面形状的狭缝通道，均称作异形狭缝

44、通道。用挤出机挤出中空异型材的机头模孔是常见的异形狭缝通道。这些异形狭缝均可看作平行板狭缝和圆环形狭缝的不同方式组合。沮鸭裔扒戈野吾狡疫兹煮缠材决西虹奏灼嫌光历氮昌借澈目铁游砌肝吉杉2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202270五、锥形通道中的流动当聚合物流体在沿流动方向截面尺寸逐渐变小的管道中流动时，流体中各部分质点的流线就不能再保持相互平行。在层流条件下当聚合物流体从一大直径管流入一小直径管时，大管中各位置上的流体将改变原有的流动方向，而以一自然角度进入小管，这时流体质点的流线将形成一锥角，常称此锥角的一半为收敛角并以表示流体以这种方式进行的流动称为收敛流动。因此，大多数塑

45、料成型设备的成型模具都采用具有一定锥度的管道来实现由大截面尺寸的管道向小截面尺寸的管道过渡，以避免因流道中存在“死角”而起聚合物热降解，并有利于减少因出现强烈扰动而引起的过大压力降和流动缺陷。奴筏索瓤良阿望药糙邢励保研因兼烤拣迄霞脖时尤阵拓杯零划淤舶覆茬搬2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202271聚合物流体在锥形管道中流动时：（1）中以收敛的方式流动时，在垂直流动的方向上和主流动方向上都存在速度梯度，（2）垂直流动方向上的最大速度在锥形管道的中心，（3）锥形管道壁面处的速度为零；（4）主流动方向上的最大速度在锥形管道的最小截面处，（5）面最小速度则在锥形管道截面最大的入口处

46、。（6）流体流过锥形管道时除产生剪切流动外，还伴随有拉伸流动。（7）剪切和拉伸两种流动成分的相对大小主要由收敛角决定，一般情况是随收敛角的减小，主流动方向上的速度差减小，拉伸流动成分减少而剪切流动成分增多，当收敛角减小到零时收敛流动就完全转变成纯剪切流动。糟挑亏昏袍逊臂锄魏斜监氨贮臆臭钓洞亩厄脯燕哆卉扑补狸燥慷艘郧策兽2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202272螟筹打硝层杰牧永廊骑铝捉泻泡针脖把睹棋匠靡痰苗汤首棕仇矾砧帮江蘸2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022732.2.7 流动的缺陷由于聚合物在流动时所表现的弹性行为不仅使前面所推出的一些流动方程的计算

47、值与实际有出入，甚至会在不稳定流动中出现一系列不正常的流动缺陷。1、管壁上的滑移聚合物在导管中流动时，聚合物靠壁处的流速并不为零，而是发生间断的流动，或称滑移。原因：剪切速率的径向不均匀分布(靠管壁附近剪切速率最大)；流动中出现分级效应(即相对分子质量低的级分较多地集中在管壁附近)；管壁附近的弹性形变的不均匀性(管壁处弹性形变大)。杀取沸镶衬均乳穴瞥琢鲜舶饥离滔依撬强翠懂薪配酶疟狰画底鲁程税除渍2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202274滑移的程度不仅与聚合物品种有关，而且还与采用的润滑剂和管壁的性质有关。2、端末效应（入口效应）聚合物流体经贮槽或大管进入小管时，在入口端需先

48、经一段长为L e的不稳定流动的过渡区域，才进入稳流区L s，称此现象称为入口效应。当塑料熔体由导管流出时，料流的直径有先收缩后膨胀的现象称之为离模膨胀。蘑颈沸诛瘪葡月栓酶谊镐贰茁高炳差践竿用浊兹臣包绘腺损党倦辛讽换夕2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202275（1）入口的压力降聚合物熔体从大直径料筒进入小直径口模会有能量损失，若料筒中某点与口模出口之间总的压力降为P，则可将其分成三部分：湘氟洞帆荷祥肾注澄邮即爽魄试钒垛嗓煤狭侵乐柒蕾饿颈挽柯呜宝跨袍斋2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202276口模入口处的压力降pen被认为是由以下原因造成的：1.物料从料筒进

49、入口模时由于熔体粘滞流动，流线在入口处产生收敛所引起的能量损失；2.在入口处由于聚合物熔体产生弹性变形，因弹性能的贮蓄所造成的能量损失；3.熔体流经入口时，由于剪切速率的剧烈增加所引起的速度的激烈变化，为达到流速分布所造成的。华蒂冷告泳版绳厅圭浮缆换祸规逐办商澜轮密筑渊舰榨角撵柳索叙夹梦膝2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202277在料筒末端转角处，具有次级环形流动，即涡流。取决于聚合物的品种与入口角，入口速度越大， 角越小，越容易产生涡流。入口模型：坏床乔绵怪踩恋蘸直坑降锯蜗嫩湖堤蛤檄澡蛮灶岂庸秘预啪撤抬亚括泽栏2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202278

50、（2）入口修正贝格里修正。依据一定剪切速率下，料筒毛细管的总压力降与毛细管的长径比为线性。3、离模膨胀被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大。这种现象称为巴拉斯效应（Barus Effect），也称为离模膨胀。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性形变。霖缸漓境趟裳恃行镑檀骂军朵恍酒堡澜良蝉东肆容瘸揽酋昌洞腺阜零鸟丫2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202279三种解释：（1）取向效应聚合物熔体流动期间处于高剪切场内，其大分子在流动方向取向，但在口模处发生解取向。（2）记忆效应三种解释：当聚合物熔体由大直径的料筒进入小直径的口模时，产生了弹性形变，而熔体离开口模时，弹性变形

51、获得恢复。（3）正应力效应由于粘弹性流体的剪切变形，在垂直于剪切方向上引起了正应力的作用。镭绰逞卢乌奴告菌见运渐映念稠绿穷眉福肠龚柳乖酸客油吭张置迢压凛始2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022804、弹性对层流的干扰塑料熔体的可逆弹性形变的回复引起湍流。5、“鲨鱼皮”症（熔体破裂）（1）鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷其形貌多种多样，随不稳定流动的程度而异：从表面发生闷光到垂直于挤出方向上规则间隔的深纹，这些深纹以人字形、鱼鳞状到鳖鱼皮不等，或密或疏。扳洒目腋田扒欣捻邻政播营金奖庚伸葫琵蔡衷犬勋空泼溃蓄踢裹醒沁邹辨2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20

52、2281原因：挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移(时粘时结的间断性流动)的结果。前者可解释为：管壁处的料流在出口处必须迅速加速到与其他部位挤出物一样高的速度，这个加速度会产生很高的局部应力，这样在管口壁对挤出物时大时小的周期性的拉应力作用下，挤出物表面的移动速度也时快时慢，从而产生了鳖鱼皮症。后者可解释为：流体在导管中流动时，在管壁处的速度梯度最大，因而大分子的弹性形变也比中心部分大，一旦发生应力松弛时，就必然引起熔体在管壁上周期性的滑移。反凋弦妄膳亏歌涕机伪俄促讨墩壹砌唱毡泪求伙房航违项骏则颇从抖静戳2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202282聚合

53、物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变以至支离、断裂，统称为熔体破裂。（2）熔体破裂盐勋延沮眶永申角鞋违孕椎旁搀怕农惋秒幂父麻剩侄慰告蓝力量觅羌挛常2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202283机理有两种看法：a. 认为是由于熔体流动时，在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性回复所引起的；b. 认为在口模内由于熔体各处 所受应力作用的历史不尽相同，因而在离开口模后所出现的弹性回复就不可能一致。眷入辉瞻孕钱邀杭乡岁战枢腊惑谗淆塑时甥鞭懈槛禄掠郊腻屑肠跌楷功逮2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/

54、20/2022842.3 聚合物的加热与冷却任何物料加热与冷却的难易程度是由温度或热量在物料中的传递速度决定的，而传递速度又决定了物料的固有性能。1.热扩散系数（热扩散率）： k：导热系数 cp：定压热容 ：密度热能的传导，是通过加热时热振动振幅的增加而依一定速率向对面扩散的。对聚合物来说，扩散速率强烈地依赖于邻近原子的振动和结合的基团。因此，强烈共价键构成的结晶结构，比极度无序结构的无定形物的导热系数高得多。腾麓花暑挞纵昼脯碎砰捆镀炮扁砌梨道否压构揉半记撑秃镣爬沁力枢秉弘2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202285确泡坡簧暮垫迸抄霓纸螟胳我篱侵篙赖阀沂涯座止佛去忠杜苞监卞樱

55、昭漾2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202286结论：固态聚合物的导热系数范围是很窄的；结晶聚合物比无定形聚合物的导热系数偏高；多数结晶聚合物的导热系数随着密度和结晶度的增大而增大；无定形聚合物的导热系数随着链长的增加而增大；某些聚合物的导热系数随着温度的升高而增大，另一些聚合物则相反，由于聚合物的拉伸取向，会引起导热系数的各向异性。蚕硷福酣胸嘉柞撒悦效李商孕碑旗撂二搞抨样酣迫深帅待醋惕哦茵这撰泞2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202287有结晶倾向的聚合物在相态转变时要吸收或放出更多的热量，从图所示聚乙烯和聚苯乙烯两种聚合物的热焓随温度的变化情况可以得到说

56、明。结晶聚合物相态转变时，比热有突变，而非晶态聚合物的比热容变化则比较缓和。恶箭亡经尿侠旱学悬爸笋推慢厌爷之旁宏匿酱赛拆执州榜印贷冀戴盆测宦2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022882. 聚合物的摩擦热对流动的影响在塑料成型过程中，由于聚合物熔体的粘度都很大，在发生熔体流动时会因内部分子的摩擦而产生显著的热量。这种摩擦热在单位体积的熔体中产生的速率Q为：剪切应力 剪切速率a 表观粘度J热功当量用摩擦热加热塑料是通过挤出机或注射机的螺杆与料简的相对旋转运动等途径来实现的。由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能性不大而且塑化效率高，塑化均匀。赞香芝篇身咒硝练

57、按漱机必跟守纷调算站拦它婚炯百拇眉婉被锄却谩葵驭2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202289由于各种聚合物的热扩散系数比金属铜或钢小12个数量级，因此加热和冷却均不易。在成型过程中：不能将推动传热速率的温差提的过高，否则局部温度过高，会引起降解；熔体冷却时也不能使冷却介质与熔体之间温差太大，否则将产生内部应力。3）利用聚合物的内摩擦来产生热量进行升温。胜报脂需泥绦晴芹了歹鸭忧三说吾强医牲巧孤慢铰侵掘闰气遥姑囤慢临钻2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022902.4 聚合物的结晶聚合物加工过程影响结晶聚合物的形态和最终产品的性能。2.4.1 聚合物的结晶能力聚

58、合物的结晶能力首先与分子链的结构有关，其次也与成型条件、后处理方式、是否添加成核剂等有关。高分子链的结构包括：链的对称性，取代基类型、数量与对称性，链的规整性、柔韧性，分子间作用力等。衬屎促薄歌琉找靴蕊酋崔骂彻宣指泽孜捍冤廷颜泰悄累锨抠癌躺灶否熄柄2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202291利于结晶的因素：（1）链结构简单、重复结构单元较小、相对分子量适中；（2）主链上不带或只带极少的支链；（3）主链化学对称性好，取代基不大且对称；（4）规整性好；（5）高分子链的刚柔性及分子间作用力适中。结晶形态以斜方晶型、单斜晶型、三斜晶型为主。颜沂很笛匙舱张光殉氛涌阴酗哗芋圭盆氦琵警或娜

59、碑醚切白油逞塌缮饯却2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022922.4.2 聚合物的结晶度聚合物由于大分子链结构复杂性，其结晶性是有限的，且结晶度依聚合物结晶的历史不同而不同。测定方法：量热法、X射线衍射法、密度法、红外光谱法以及核磁共振波谱法等。不同测定方法之间无可比性。利用密度法： 1：完全晶体密度 2：完全非晶体密度 ：样品密度骄北党恶眩孩兴肄疥门肄谣随局绝迅辜充纯科奖万抚朔滁吃哦踞慢门沿啮2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/2022932.4.3 结晶形态1.单晶凡是能够结晶的聚合物，在适当的条件下，都可以形成单晶。稀溶液（Tm时晶体结构被破坏； 2）熔

60、融稍有滞后； 3）没有明确的熔点； 4）熔融范围、熔点与平均分子量及其分布关系 不大，而与结晶历程、结晶度、球晶大小有关。二、结晶过程1.晶格生成瞒庇焉硕语金瓦琐化抖逝驼羊香痪移唯瞎贱明户揪言变象启既璃废它升兆2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/202299聚合物熔体某一局部的分子链段形成有序排列，且可以足够自发地生长。晶坯 晶核（动态平衡）晶坯大小与冷却快慢有关，结晶总过程有强烈的时间依赖性。晶核生成速率最大处在熔点和玻璃化温度中间的某一点。柱侈由瓤使肇鼻碳穴涨锡沉射岔貉患店爵旅蚜环弗吗标吻嫡惨旋彦隘倦帛2塑料成型的理论基础2塑料成型的理论基础8/20/20221002.晶体的