第一章 四川大学高分子流变.pptVIP

锥板黏度计 转动锥体表面的剪切应力为: 剪切速率为： 黏度为: 经过改进的锥板黏度计可以测量法向应力，即： 式中，N为锥上测量的净推力 Brookfield 黏度计 转子表面的剪切应力 与角速度的关系 式中， 为剪切速率，其值约等于转子每分钟转数的0.2倍。 转矩为 黏度为 三、振动流变仪 四、转矩流变仪 略 是基于测力计原理测定的转矩的流变仪 “混合头”（即混合器）是转矩流变仪的关键部分，它是由“∞”字形的混合室和两个反向转动的转子组成的 转子在混合头内有以下几种作用 （１）转子与混合室内壁的剪切和摩擦作用 （２）两个转子之间的控和与掺混作用 （３）转子轴向反复切割作用 （４）强制压缩下的混合作用 （５）由于摩擦热很大而导致温度分布不均 硬ＰＶＣ的熔化特性（转矩曲线） 第五节　拉伸流动（无剪切流动） 压缩 剪切 变形的基本形式 拉伸 聚合物熔体纺丝 管状薄膜的吹制 中空吹塑 热成型 流动的主要成分都是拉伸流动 一、拉伸流动的分类 １ 单轴拉伸流动 材料一端固定，另一端施加外力（Ｆ）进行均匀拉伸 拉伸应力 长度由 拉至 的拉伸应变（ε）为 单轴拉伸应变速率为 式中， 为起始长度，L（t）为时间t的长度 当t=0时， ，于是上式简化成 应变速率 保持恒定不变，则得具有恒定拉伸历史的运动，这种变形称为稳态单轴拉伸或稳态简单拉伸 2 双轴拉伸流动 主应变速率 对于半径为Ｒ的圆盘，其双轴拉伸应变速率为 双轴拉伸黏度（ ）为 3 平面拉伸流动 平面拉伸黏度为 二、单轴拉伸流动特性 流动行为的型式 拉伸硬化型 特鲁顿型 拉伸稀化型 聚合物熔体的单轴拉伸行为 按照拉伸黏度与拉伸应力（或速率）之间的关系进行分类 1 拉伸稀化型 拉伸黏度随拉伸应力的增大而降低 如：线性聚烯烃，透明ＡＢＳ等 特鲁顿型 拉伸黏度与拉伸应力（或速率）无关，其值为零剪切黏度的３倍 大多数聚合物属于此种型式 如：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺等 拉伸硬化型 拉伸黏度随拉伸应力的增大而增大 如：低密度基乙烯、 顺式１，４－聚异戊二烯等 拉伸流动行为对判断聚合物材料的可纺性有重要意义 聚合物熔体从口模挤出一根线状物 ２ 拉伸共振 如果线状物不加拉力，则会出现离模膨胀 当牵伸比达到某临界值后，线状物的直径周期性的变化--- 如果对线状物施加拉伸比（ 　 　　 ）不很大的牵引力，挤出的线状物是细而均匀的 黏弹性参数 式中，Ｋ为稠度，Ｇ为恒定的弹性模量， 为挤出物在最大膨胀区的最小线速度，Ｌ为挤出物在最大离模膨胀点与液面接触点之间的长度。 三个特征： （１）在稳定纺丝条件下可达到的纺丝速度有一个上限， 取决于： 稳定区 不稳定区 不可到达区 介稳定曲线的三个区 （３）每一条介稳定曲线都会“回头”，使得在紧挨着的 极限边界　　的下方，又出现了一个稳定的纺丝区。 （２）同牛顿流体（ｎ＝１）相比，假塑性流体（ｎ＜１） 会在较低的拉伸比下出现不稳定性 三、拉伸流动的测定 １ 恒定压力测定法 优点：弹性应力立即达到平衡 于是可得 从图中的斜率即得　,从而可算出拉伸黏度 2 恒定应变速率测定法 在时刻ｔ的应力 假设熔体为不可压缩流体，则有 运用式 则有 根据拉伸黏度的定义，则有 式中，Ａ０为试样起始截面，Ｌ０为试样起始长度，Ｆ（ｔ）为时刻ｔ时试样拉伸至长度Ｌ（ｔ）所需的拉力，σ（ｔ）为时刻ｔ的应力 3 毛细管流变仪测定法 计算拉伸黏度的方程 式中， 为Bagley压力改正值， 为表观剪切速率（ ）， 为表观剪切黏度，n为幂律指数 流动是稳定的，剪切应力随剪切速率“线性”增加（幂律行为），挤出物具有光滑的外表 当剪切应力达到第一临界值　　时，在挤出物表面出现小幅度的周期性的畸变，这是流动曲线的斜率也有变化 这种不稳定性称为鲨鱼皮症或表面熔体破裂 当剪切应力超过第二临界值　　并只在某一流率范围内，发生第二个不稳定性，通常将其称为黏-滑不稳定性或喷射现象或振动熔体破裂 在更高的剪切速率值下，流动又变成不稳定，但挤出物出现严重的不规则和混乱的畸变。这种不稳定称为严重熔体破裂 特点：挤出物表面呈微细不规则且有相当间距的包柱性棱脊 制品表面表现：无光泽，鲨鱼皮状，粗糙或者制品的透明度降低 原因：口模出口处熔体的黏-滑过程和挤出物离开口模时表面受到　　　　　　　　　很快的拉伸 改善措施：提高模唇温度和增大加工聚合物的相对