高聚物流变与工艺关系课件.pptVIP

1. Upper-Convected Maxwell Model 2.White-Metzner Model 3.Phan-Thien-Tanner Model 4.Giesekus Model 5.FENE-P Model 6.多松弛时间模型 * 粘弹性模型 三、粘弹性流体的积分方程 其中 * 1.Doi-Edwards Model 2.KBKZ Model * 高聚物流变学实验分析 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 图1 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变曲线 非牛顿指数n＝1，n＝0，n《0 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 图4 纤维素/[AMIM]Cl溶液不同温度的稳态流变曲线 图5 不同剪切速率下10%的纤维素/[AMIM]Cl浓溶液的lnηa-1/T关系曲线 温度的影响 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 图6 不同聚合度的纤维素/[AMIM]Cl溶液的表观粘度-剪切速率关系曲线 聚合度的影响 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 图7 纤维素的不同离子液体溶液的表观粘度－剪切速率关系曲线 溶剂的影响 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 图2 不同浓度的纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变曲线 浓度的影响 * 纤维素/离子液体的纺丝成形技术 不同浓度的纤维素/[BMIM]Cl溶液的稳态流变曲线 温度90℃，平均聚合度505 创建高浓度高剪切下的高速纺丝原理 * * 动态流变性能 凝胶化 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  图8 纤维素/[AMIM]Cl的动态流变曲线 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  图9 不同浓度的纤维素/[AMIM]Cl溶液复数粘度-角频率关系曲线 图10 不同浓度的纤维素/[AMIM]Cl溶液模量-角频率关系曲线 浓度的影响 * 纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  图11 不同温度的纤维素/[AMIM]Cl溶液复数粘度-角频率关系曲线 温度的影响 * 高聚物流变学应用 * PTT 的流变性研究 应用 熔纺过程与聚合物流变特性、微细结构之间的关系图 * 流变学的研究： 熔体的粘度随剪切速率的增加而减小，呈现出切力变稀行为。 PTT 的流变性研究 应用 * PTT 的流变性研究 图3-2 250℃1＃和2#PTT样品的流动曲线 * PTT 的流变性研究 不同温度下1#、2#PTT样品的流动曲线 * PTT 的流变性研究 应用 纺丝温度有区间（250～260oC） 控制含水率≤30 ppm，控制ΔIV ≤ 0.06dl/g 提高喷丝孔L/D（PTT: L/D ～4, PET: L/D ～2 ） 单孔喷出量减少20～30% PTT纺丝剪切速率7000～9000s-1 流变性/可纺性 与PET相比： PTT具有弹性大，切力变稀明显，降解大的特征 * 高聚物结晶特征 * 3.2、聚合物的结晶性 聚合物本身的结晶性能影响加工性能和 材料性能。 聚合物在成型加工中的结晶 聚合物结构 加工条件 * 1、聚合物结晶 （1）聚合物的链结构与结晶关系 有利于结晶性的因素有 链结构简单，重复结构单元较小，相对分子质量中； 主链上不带或只带极少的支链； 主链化学对称性好，取代基不大且对称 规整性好； 高分子链的刚柔性及分子间作用力适中 （2）聚合方法与结晶 不同聚合方法制备的高分子化合物，结晶能力和结晶度大小是不相同的（表8） * 表8 不同聚合方法PE的结晶度 * 2、成型加工与聚合物结晶的关系 （1）熔融温度和熔融时间 熔体中残存的晶核数量和大小与成型温度有关，也影响结晶速度。 加工时的熔融温度高，或熔融时间长，则聚合物在成型前所具有的结晶结构被破坏得多，残存的晶核少，熔体冷却时主要以均相成核形成晶核，故结晶速度慢，结晶尺寸较大。 反之，如熔融温度低，或熔融时间短，则残存晶核在熔体冷却时会引起异相成核作用，故结晶速度快，结晶尺寸小而均匀，有利于提高机械性能和热变形温度。 所以：T高（低） t长（短） 结晶速度慢（快） * 成型压力增加，应力和应变增加，结晶度随之增加，晶体结构、形态、结晶大小等也发生变化。 应力有利于成核： 应力 大分子取向 诱发成核 应力大小： 低压生成大而完整的球晶； 高压生成小而形状不很规整的