振動力場對PP-PS-SBS共混物流變行為及相容性的影響.pdf

1、振動力場引入聚合物熔體的擠出過程后，聚合物熔體的流動狀態(tài)將發(fā)生深刻變化，目前難以準確地用數(shù)學模型描述其復雜的流變行為。對于聚合物共混物，相容性是決定其流變行為的關鍵因素，目前測定聚合物共混物相容性的常規(guī)方法還難以表征聚合物多組分間的混溶程度，也難以分析振動力場對共混物熔體相容性影響的內在關系。
　　本文以流經毛細管的聚合物共混物為研究對象，通過對振動力場作用下毛細管內熔體速度分布vz和毛細管瞬時體積流量Q(t)作近似處理，得到振動

2、力場作用下剪切應力、剪切速率和表觀粘度的近似值，來表征振動力場作用下聚合物的粘性行為；以及通過測量擠出物的擠出脹大比的近似值，來表征振動力場作用下聚合物的彈性行為。同時根據(jù)多組相容性不同的聚合物共混物的流變實驗數(shù)據(jù)，歸納總結出一個反映聚合物共混物粘度相對變化的參數(shù)△I，以表征聚合物共混物的相容性。當△I≥0時，聚合物共混物為相容性共混物；當△I＜0時，聚合物共混物為基本不相容或不相容共混物。分析后發(fā)現(xiàn)△I的大小可近似地反映聚合物共混物各

3、組分分子間或共混物各相之間的相互作用以及共混物內摩擦的大小，即△I的大小可能宏觀地反映了聚合物共混物的相容性的好壞。
　　利用自制的多功能和全電動式聚合物流變測試裝置，借助上述反映聚合物共混物粘度相對變化的參數(shù)△I，研究了不同質量配比的聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)共混物在振動力場作用下的流變行為和相容性。結果表明：
　　1、無論是振動力場作用還是穩(wěn)態(tài)擠出，隨著共混質量配比的不同，共

4、混物的表觀粘度均在某個共混質量配比時出現(xiàn)極小值或極大值。引入振動力場后，與穩(wěn)態(tài)擠出時相比，發(fā)現(xiàn)共混物熔體表觀粘度、擠出脹大比均顯著降低，并且共混物熔體也表現(xiàn)為非牛頓流體，近似滿足冪律定理。在振幅和其它條件不變的情況下，表觀粘度和擠出脹大比都隨頻率的增加呈現(xiàn)波動狀態(tài)；在頻率和其它條件不變情況下，表觀粘度和擠出脹大比都隨振幅的增加而逐漸減小。
　　2、隨著熔體溫度的升高，PP/PS/SBS共混物的△I值從負值變?yōu)檎?，并且逐漸增大；而

5、 PP/PS共混物的△I變化并不明顯，呈現(xiàn)波動狀態(tài)。在其它條件不變的情況下，隨著 SBS含量的增加，△I值基本上由負值變?yōu)檎?；而在振動力場作用下，隨著SBS含量的增加，△I值由負值變?yōu)檎?，并在共混質量配比為 PP/PS/SBS=60/30/10時△I值出現(xiàn)極大值。實驗還發(fā)現(xiàn)，在其它條件不變的情況下，共混質量配比為PP/PS/SBS=60/32.5/7.5時，當振幅為0.3mm，隨著頻率的增加，振動力場對共混物增容的作用選擇性的增強；