聚合物材料加工流變學復習資料

1、聚合物材料加工流變學復習資料默認分類2010060221:00:59閱讀165評論0字號：大中小訂閱流變學流變學：是研究材料流動及變形規(guī)律的科學。熔融指數：熱塑性塑料在一定溫度和壓力下，熔體在十分鐘內通過標準毛細管的重量值。表觀剪切黏度：表觀剪切黏度：聚合物流變曲線上某一點的剪切應力與剪切速率之比牛頓流體：指在受力后極易變形，且切應力與變形速率成正比的低粘性流體?？苫貜托巫兛苫貜托巫儯涸谝欢〞r間內維持該形變保持恒定，而后撤去外力，使形變

2、自然恢復，發(fā)現只有一部分形變得到恢復，另一部分則作為永久變形保留下來，其中可恢復形變量Sr表征流體在形變過程中儲存彈性能的大小。第2光滑擠出區(qū)：光滑擠出區(qū)：剪切速率持續(xù)升高，當達到第二臨界剪切速率后，流變曲線跌落，然后再繼續(xù)發(fā)展，擠出物表面可能又變得光滑，這一區(qū)域稱為第二光滑擠出區(qū)。冷凍皮層冷凍皮層：實際上熔體進入冷模后，貼近模壁的熔體很快凝固，速度銳減，形成冷凍皮層，使熔體流道寬度Z下降。法向應力效應法向應力效應：聚合物材料在口模流動

3、中，由于自身的黏彈特性，大分子鏈的剪切或拉伸取向導致其力學性能的各向異性，產生法向應力效應。松弛時間松弛時間：彈性形變在外力除去后松馳的快慢，可用松馳時間表征，τ=ηG，τ越大，松馳時間越長。德博拉數德博拉數DebahDebah數——時間尺度：時間尺度：松弛時間與實驗觀察時間之比?！?時做黏性流體，》1時做彈性固體。入口校正：入口校正：由于實際切應力的減小與毛細管有效長度的延長是等價的，所以可將假想的一段管長eR加到實際的毛細管長度L上

4、，用LeR作為毛細管的總長度其中e為入口修正系數，R為毛細管的半徑。用作為均勻的壓力梯度，來補償入口管壓力的較大下降殘余應力。殘余應力：構件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之后，若構件所受到的上述作用于影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響稱為殘余應力。韋森堡效應爬桿現象包軸現象：韋森堡效應爬桿現象包軸現象：與牛頓型流體不同，盛在容器中的高分子液體，當插入其中的圓

5、棒旋轉時，沒有因慣性作用而甩向容器壁附近，反而環(huán)繞在旋轉棒附近，出現沿棒向上爬的“爬桿”現象，這種現象稱Weissenberg效應，又稱包軸現象。表觀粘度：表觀粘度：表觀粘度ηa定義流動曲線上某一點τ與γ的比值。第一法向應力差第一法向應力差：沿著流動方向受拉伸，拉抻了的分子鏈產生最大法向應力σ11，使流體處于緊張狀態(tài)，像有收縮力作用，起到一個“箝住效應”在此同時，由于剪切作用，另一方面會在垂直于流動方向（垂直于剪切面）產生正向推力σ22

6、，兩者之差就是第一法向應力差。本構方程本構方程：描述應力分量與形變分量或形變速率分量之間關系的方程是描述一大類材料所遵循的與材料結構屬性相關的力學響應規(guī)律的方程.反映流變過程中材料本身的結構特性。平衡轉矩平衡轉矩：作用在當量面積上的轉矩M與粘性力矩平衡。WeissenbergWeissenberg數——應力比尺度：應力比尺度：第1法向應力與剪切應力之比。Ws越小，彈性不明顯。擠出脹大巴拉斯效應：擠出脹大巴拉斯效應：指高分子熔體被強迫擠出

7、口模時，擠出物尺寸大于口模尺寸，截面形狀也發(fā)生變化的現象。駐點：駐點：在x’處物料流速分布中x’=λ，中心處的速度=0稱駐點.即此時物料內壓力為極大值的一半.速度分布速度分布兩個特殊點:x’=λvx=v即壓力極大值處和物料脫輥處物料流速等于輥筒表面線速度且速度沿y方向均等分布保證壓出料片速度均勻平穩(wěn)壓出.在λx’λ前方壓力小后部壓力大壓差作用向前形成正壓力流各層速度大于輥筒表面線速度.在x’λ前方壓力大后部壓力小形成反壓力流各層流速小于

8、輥筒表面線速度.在x’處物料流速分布中中心處的速度=0稱駐點.在x’x’正負流速共存形成旋轉運動注塑過程：注塑過程：第一階段:合模引料階段:物料在料筒內加熱塑化模板閉合物料開始向入模方向移動但仍未入模腔模腔內的壓力非常低.第二階段:充模階段:熔體開始進入模腔內模內壓力逐漸上升.第三階段:保壓階段:因為噴嘴壓力高于模腔壓力所以熔體仍可緩慢進入模腔內以補充熔體在模內冷卻收縮后所用的物料使制品進一步密實.第四階段:倒流階段:由于柱塞后退柱塞壓

9、力立即消失噴嘴內的壓力也迅速下降為0但此時模腔內的壓力要高于流道中的壓力所以澆口內尚未凝固的熔體有可能倒流直到澆口內熔體凝固為止.第五階段:凝封階段:沒有明顯的時間間隔當上述倒流階段結束后也就到了凝封時間這時由于澆口凍結模內壓力不能繼續(xù)下降.第六階段:冷卻階段:這一階段持續(xù)到物料的溫度下降到非晶性高聚物的玻璃化轉變溫度或結晶性高聚物的熔融溫度使鏈段運動凍結起來.第七階段:開模階段:殘余應力１.毛細管流變儀測量原理，為什么要進行入口校正及

10、方法，及毛細管流變儀實際應用毛細管流變儀測量原理，為什么要進行入口校正及方法，及毛細管流變儀實際應用（1）根據測量原理的不同，毛細管流變儀分為恒速型和恒壓型兩類，恒速型儀器預置柱塞下壓速度為恒定，待測定的量為毛細管兩端壓差，恒壓型儀器預置柱塞前進壓力為恒定，待測量為物料的擠出速度即流量。（2）推導中假設毛細管長度L是無限長的，事實上是有限長的，流體在流過入口處時，速度因從大口到小口而漸增，流線收斂，所以物料從料筒經入口被擠入毛細管時，引

11、起不同流速層之間粘性的摩擦能量耗散，另一方面，流體從大口流入小口時，在流動方向上產生速度梯度，引起彈性形變，也要消耗能量。這兩項能量的損失，使得在毛細管入口處的壓力降并不反映真實的壓力降。如沒有入口效應，實際作用于長L管的切應力比有入口效應的要小，所以要扣除這部分入口效應引起的壓力降。2.2.轉矩流變儀測量原理及實際應用轉矩流變儀測量原理及實際應用①采用混合器測試時，高聚物以粒子或粉末的形式自加料口加入到密閉混煉室中，物料受到上頂栓的壓

12、力，并且通過轉子表面與混合室壁之間的剪切、攪拌、擠壓，轉子之間的捏合、撕扯，轉子軸向翻搗、捏煉等作用，實現物料的塑化、混煉，直至達到均勻狀態(tài)。實驗中通過記錄物料在混合過程中對轉子產生的反扭矩以及溫度隨時間的變化，來研究物料在加工過程中的分散性能、流動行為及結構變化。②對PVC穩(wěn)定性能影響聚合物交聯過程研究剪切粘度影響因素：剪切粘度影響因素：1、鏈結構鏈結構：前面已經介紹過聚合物的流動是分段進行的，是通過鏈段相繼移動，導致分子鏈重心沿外力