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高聚物熔体流动的假塑性特性

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:前者是不可逆的塑性变形,后者是可逆的高弹变形。两者汇合在一起反映黏度,成为表观黏度,不符合牛顿定律,呈现假塑性。图5-63 大分子线团在流线剪切下取向示意图聚合物熔体的这种非牛顿性越明显,熔体中的高弹形变往往在熔体冷却固化前越不易回复消除。在聚合物成型时,制品的薄壁部分往往由于冷却较快,明显保留流动时链段的取向效应,使得该部分材料在物理、力学性能上具有方向性。

高聚物熔体流动的假塑性特性

分子流动时,各液层有一定的速度梯度,与低分子不同,高分子的长链可以同时穿过几个不同流速的液层,其各部分会受到不同的力,结果长链分子沿流动方向取向,黏度下降。这样,高分子流动时,既有高分子链的相对位移,又有分子链沿流动方向的伸展取向,如图5-63所示。前者是不可逆的塑性变形,后者是可逆的高弹变形。两者汇合在一起反映黏度,成为表观黏度,不符合牛顿定律,呈现假塑性。高聚物的表观黏度通常随剪切速率的增大而降低,有时高的剪切速率下黏度可比低剪切速率下黏度小好几个数量级,显然这有利于熔体通过窄口径的流道,对大型加工设备也有利,否则这样的设备需要有较大的功率

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图5-63 大分子线团在流线剪切下取向示意图(www.xing528.com)

聚合物熔体的这种非牛顿性越明显,熔体中的高弹形变往往在熔体冷却固化前越不易回复消除。在聚合物成型时,制品的薄壁部分往往由于冷却较快,明显保留流动时链段的取向效应,使得该部分材料在物理、力学性能上具有方向性。而厚壁部分由于冷却较慢,高弹形变回复较多,材料的方向性基本消失,这样制品薄厚两部分在内部结构,宏观性质上都存在差异,在它们的交接处就存在很大的内应力,其结果使制品易变形或者开裂(内应力超过了断裂强度),为解决这一问题,可提高模具温度,降低冷却速度,尽量避免薄厚不均,或制品脱模后进行热处理。

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