混合与混炼课件.pptVIP

(2)分散過程聚合物共混物的形態發展機理填充納米SiO2粉體的SSBR及其端基改性的SSBR硫化膠的TEM照片SSBRE-SSBR(3)分散過程中的能量耗散作用力分散相由原n個直徑為d0的圓球破碎成n1個直徑為d的顆粒，介面面積增加ΔA。a.粒徑減小分散相的表面張力粒徑減小產生的能量耗散：球體的表面積(3)分散過程中的能量耗散破碎還需考慮克服顆粒的毛細壓力：由上式看出d，顆粒的毛細壓力，破碎需要的能量越高。在dd0條件下，單位體積理想分散體的能量消耗：b.毛細壓力VD為分散相的體積分數舉例有一共混體系，分散相:d=1μmσ=10MN/mVD=0.15Pc=0.04MPaΔEv≈10KJ/m3實際上消耗的能量約（10～103）ΔEv，說明大部分能量都消耗在連續相載體的運動上了。(4)破碎分散史a.連續相和分散相均為牛頓流體圓球偏轉為橢球長軸拉長至破裂最後形成兩個圓形小球?液相間的分散b.連續相和分散相均為粘彈體圓形橢圓衛星串考慮介面張力和分子鏈的構象變化：任何一個破碎過程均為克服表面張力的過程，同時分子構象的變化和恢復也影響到分散相的破碎過程。破碎3、牛頓介質單顆粒粉碎過程力學分析（1）理論分析a.分散相為剛性粒子分散相與連續相粘度比：?分散在牛頓流體中混合體系受到層狀剪切作用顆粒表面的應力分佈：Vx=?y?Vxxya.分散相為剛性粒子3、顆粒粉碎過程力學分析?Vx?xy受剪切作用的流動狀態示意圖分析（1）,顆粒表面應力達到最大值；（2）每轉一周，顆粒受到拉和壓應力一次；（3）粒子的角速度為?，粒子表面任一點單位時間分別經過?/?次拉壓應力峰值。當?大於顆粒內聚強度時，就會發生破碎。一般為解聚集。a.分散相為剛性粒子?兩顆粒間受的剪切作用力FshearFshear45o分離力最大兩顆粒間受的拉伸作用力故F沿收斂方向分離力最大b.分散相為液滴受剪切和拉伸作用：顆粒由圓形橢圓形。當作用的剪切應力高於流體液滴的表面張力時，液滴出現破碎。當樣條拉伸時，達臨界值會出現脈動條紋破裂。3、顆粒粉碎過程力學分析圖0.35mm直徑的蓖麻油絲在矽油基體中的拉伸舉例：受擠壓作用:擠壓作用有助於顆粒的受力，使大顆粒儘快破碎。3、顆粒粉碎過程力學分析b.分散相為液滴（2）分散混合的判據a.流變模式加工設備產生的形變的主要模式：剪切速率張量轉動速率張量?＝0，?＝0純旋轉運動；?＝0.5，簡單剪切流動;?=1.0,純拉伸流動。?3、顆粒粉碎過程力學分析CompositionViscosityratioInterfacialtensionElasticityTemperatureFlowtypeStressStrain分散混合考慮的主要參數（1）纖維增強高分子材料玻璃纖維、碳纖維、kevlar等纖維均可對聚合物基體產生顯著的增強作用，但存在兩個問題：a、流體的粘度大，加工困難；b、對機械的磨損大。故目前採用原位複合增強方法，即纖維在加工過程中就地形成。例如，熱致性液晶聚合物，因其分子鏈剛性大，易在流動場中取向成纖。4、應用舉例（2）原位成纖的影響因素a、共混體系中分散相和連續相樹脂的選擇包括相容性、粘度比、組成比、介面張力等。相容性：完全相容，兩相間的作用力大，能有效地傳遞應力，分子間相互滲透和擴散容易，不能成纖；完全不相容，傳遞應力的效果不好，減少了分子間的相互滲透和擴散，也不能成纖；聚合物間的溶解度參數相差0.3左右，能