应用熔体指数仪研究HDPE的流变特性：Ⅱ剪切粘度与熔融流动指数的关系

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应用熔体指数仪研究 HD E的流变特性 P Ⅱ剪切粘度与熔融流动指数的关系
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( 南理工大学化工机械系 5 O 4 ) 华 1 6 1
摘要应用意 j 刺 C a : 司鼋造的拆准瘴动指数仪和毛细管流变仪 , 别 : em公 l 分
考察了温度对几种高密度聚乙烯熔体院动指数 ( ) 剪切粘度 ( ) 影响 .实验发 MI和的
现 , n 与温度成正比 , L ' L MI 面 n~与温度的饼数成正比 .据此 , 文提出一描述两者 r 本之间关系的表达式 :
" r K. I ~= / M
式中, K为比例常数 , 取嵌于仪器参数 , 料牺性及操作条件 . 材
关键词 : 乙烯聚
压出熔体粘性
' 兰
1 引言熔融流动指数 ( ) 熔体表观剪切 MI 和
前文. 曾讨论过温度和载荷与几种高密度聚乙烯熔融流动指数的关系.本文则着重考察温度对试样焙体表观剪切粘度的影响 , 试图建立描述两者之阉关系的表并
述式 2 实
粘度 ( 均是聚合物材料流动特性和加工 ) 性能的重要表征 .MI 具有直观 , 量简便测
和经济等特点 , 但测试范国较窄 , 所提供关
于加工性能的信息有限 } 应用毛细管流变仪测量的 , 在实际生产范围内提供材可
料流动特性和加工性能的有用信息 . 是但所用仪器较为昂贵 , 据处理也较前者复数
验
2 1 试样材料 .
本工作选用三种牌号的高密度聚乙烯作为试样材料. 各试样的商品名称 , 生产 r 家及固态下的密度以及标准条件 ( P;
2 1k , l oo) 的 M I 表 1 . 6 g T= ' 下 9 见 .
杂. 若能建立两者之阔的联系, 通过 MI 来
估算 , 将有实际意义 .
代号『
A B C l 1 !
试样名箨
删 N Esoe e 1 crn ( ) E 四 e 2 ()
生产公司
D *i 化工公司 el m
E x n化工公司 xo Ex o x d化工公司
/gc ' a /m ) (
0 95 . 5 O 90 .8 0 95 . 6
MIg1mi) (/0 n
l. 80 2. OO 80 .
3 9
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关系均符合指数方程 .这意睬着 M I 书与可能存在某种形式的关联 . 由园口型挤出流动中壁面剪切应力和表观剪切速率豹定义 , 导出如下关系式可
}P p 啪 ; 2 ~ / , ' d 啪 ; 3 d L MI
o
式 ( ) 明 , 一定的操作条件下 , 7表在表观剪切速率粘度与熔融流动指数成反比. 试样的流动性愈好L故●J ●j ●,t 换畜之 , 值愈高 , J v MI t 叮, , 熔体的值也愈低 , 与实验结果是吻合这
,
() 【) 5 5
的 ( 图 6 . h n y和 S ii 见 ) S eo a 应用 B n KZ单
式中, P为试样材料的密度 , 为载荷 , P d 和 d 分别为料筒和口型的直径 , 为口型 k 的长度 , 与单位制有关的换算系数 .若 }为 k ,. d 为 c P 为 k , e 1 8 d和 b m, g 则 = .4×
1 啦为 P 0, a·s .
积分型本构方程 , 出一些描述第一法向导
应力差及其系数 , 零切粘度子量分布与分
MI的关系式 . 式中参数于一般条件下较但难测定 , 便于工程上应用 .在另一工作不中 ,h n y等人 .考察了纤维聚合物在熔 S eo 式 () 7 的关系式 . 4 .结论融流动指数仪中的流动行为 , 提出类似并
对于给定的仪器及材料 , P d, 则和 od 及 L 均为常数 , . 这样 , 上式可简化成 " =Ko M I r / a P/ () 6
而在一定韵实验条件下 , 载荷为一定时 , 如
则
~ = K/ I M () 7
熔融流动指教 ( ) 熔体表观剪切 MI和粘度 ( ) 是聚合物材料流动特性和加工均性能的重要表征 .实验发现 , 样熔体的试律. 进一步研究表明 , 在一定的实验操作条件下 , 试样熔体的与 MI 反比关系 . 成
式中 , . K均为比例常数 . K和
MI和对温度的依赖关系均服从指数
致谢 ; 工作曾得到过香港大学 c 本 . Y. og博士的关心和帮助 , wn 谨表谢枕. 参考文献
～一
一
[) 】粱基照 , 料科技 , (9 2 3 . 塑 619)3
[ ) V. h n y a d D. S ii J Ap . 2 A. S e o n R. an , . p[
Poy S i2 ( 9 4 1 8 . lm. c , 9 1 8 ) 5 1
[ ) V. h n y D. s ii n . . 3 A. S e o , R. ; n d V M a a
Na k r , .Ap [ 0y .S i 2 d aNi J p .P lr e c . 7(1 8 9 2) 图 6 试样的对的依赖关系 (9 ' 1 0O) 0一试样 A( =I . ) MI B 0 I △一试样 Bf 葺2 . ) MI 0 o O 一试样 C( =8 o MI . )
439 9.
1。