高分子成型加工复习大纲
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、聚合物球晶的形成和结晶速度
• 一般的聚合物的结晶度在10%~60% • 结晶过程：晶核的形成，晶体的增长
• 晶核的形成：均相成核 晶核密度连续上升
• 异相成核 晶核密度不发生变化
通常定义结晶度达到50%时的时间的倒数作为结晶 速度的比较标准，称为结晶速度常数
34
二、加工成型过程中影响结晶的因素
薄膜的口模。
3.2 聚合液体流动过程的弹性行为
（一）端末效应
• 包括：入口效应和离模膨胀 • 来源：高聚物的弹性行为 • 影响因素：管子的长径比、分子量、温度等
端末效应是一种弹性能的贮存和释放，它对聚合 物的加工是不利的，容易引起制品的变形和扭曲，降 低制品尺寸稳定性等等。 因此在加工中尽量避免这种效应。
一、聚合物及其固体添加物的流动取向
A.喷嘴或浇口（等温流动区域） • 管道截面小，管道中流速大，紧靠管壁附近的取向 程度最高。
B.模具型腔中（非等温流动区域） • 熔体进入截面尺寸较大的模腔后，压力逐渐降低， 熔体中的速度梯度也由浇口处的最大值逐渐降低到 物料流前沿的最小值，流动方向上的取向程度也逐 渐减小，取向程度与压力降成正比。
2016/4/15
4
2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类：
a.主要发生物理变化：如 注射，挤出，压延，热成型，流 涎薄膜等。
b.主要发生化学变化：如 浇铸成型。
c.既有物理变化又有化学变化：热固性塑料的加工和橡胶 加工。
加热 流动 交联 固化
物理变化
化学变化
2016/4/15
5
五.成型加工生产的基本过程
课程内容
1 聚合物加工的理论基础 2 塑料的成型加工
3 橡胶加工
4 合成纤维的纺丝及加工
1
第一章 绪
二.成型加工的基本任务
论
1.研究各种成型加工方法和技术；
2.研究产品质量与各种因素之间的关系；
因素包括：a.聚合物本身的性质；
b.各种加工条件参数；
c.设备和模具的结构尺寸；
d.各种添加剂、助剂；
3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2016/4/15
3
d.低分子聚合物和预聚体的加工： 直接利用聚合物单体或预聚体进行成型加工。加工 过程即反应过程。如 环氧、丙烯酸酯类，不饱和聚酯， 制造各种尺寸的整体浇铸制件和增强材料。
e. 聚合物悬浮体加工：
将增塑剂、乳化剂加入聚合物中，把聚合物变成悬 浮体或乳胶，然后成型。（如橡胶胶乳、PVC糊） f.机械加工： 金属切削加工方法
典型拖拽流动：
挤出线缆包覆物环形口模中的流动； 挤出机螺杆槽与料筒所构成的矩形通道中的流动
拖拽流动产生环形流动，环形流动不影响流率的 变化，但对聚合物的混合塑化和热交换有促进作 用。 图3-9 ，3-10
收敛流动的应用：具有圆锥形的通道在挤出机
口模和注射设备中应用较广。
具有楔形通道主要用于挤出板材、薄片和流涎
4.2 成型加工过程中聚合物的取向
两种取向过程：
A.流动取向：聚合物熔体或浓溶液中大分子、链段或 其中几何形状不对称的固体粒子在剪切流动时，沿流 动方向的流动取向。
B.拉伸取向：聚合物在受到外力拉伸时，大分子、链 段或微晶等结构单元沿受力方向拉伸取向。
取向的两种方式： A：单轴取向：取向的结构单元只朝一个方向。 B：双轴取向：取向的结构单元同时朝两个方向。
特性是：其剪切速率
只依赖于所施加剪切 应力的大小。
（2）假塑性流体
非牛顿流体中最为普通的一种。 流动曲线：流动曲线不是直线，而 是一条斜率先迅速变大而后又逐渐 变小的曲线，而且不存在屈服应力。 流体的表观粘度随剪切应力的增加 而降低。即：剪切变稀。 如：橡胶、绝大多数聚合物、 塑料的熔体和溶液。
课程内容
1-1 材料的加工性质 1-2 聚合物的流变性质
1-3 聚合物液体在管和槽中的流动
1-4 聚合物加工过程的物理和化学变化
8
1-1 材料的加工性质
第1节 聚合物材料的加工性
可挤压性Extrudability，可模塑性 Mouldability，可纺性Spinnability，可延性 Stretchability
（4）用喇叭型的口型，可提高rc ，可消除死角；
（5）加入填充补强剂和增塑剂。
32
1-4 聚合物加工过程的物理和化学变化
4.1 4.2 4.3
成型加工过程中聚合物的结晶
成型加工过程中聚合物的取向
加工过程中聚合物的降解
4.4
加工过程中聚合物的交联
4.1 成型加工过程中聚合物的结晶
1、温度对剪切粘度的影响
• 聚合物分子表观粘度对温度的敏感性与聚合物分子 链刚性、分子间引力、分子量及其分布有关。 • 在成型操作中，只要不超过分解温度，提高加工 温度对表观粘度的温度敏感性大的聚合物来说， 都会增大其流动性。 如：PMMA、PC、PA-66等 • 大幅度增加温度，不但会引起聚合物热降解，降低 制品质量，而且对成型设备的损耗也较大，并且会 恶化工作条件。
二、粘弹性形变的滞后效应
• 松弛过程，松弛时间 • 制品收缩的主要原因：熔体成型时骤冷使大分子堆 积得较松散（即存在自由体积）之故。 • 在Tg-Tf对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形 变的松弛时间，加速结晶聚合物的结晶速度，使制 品形状稳定下来。 • 例如：纤维拉伸定型的热处理中吹入瞬时水蒸气。
28
（二）不稳定流动和熔体破碎现象
• 定义：聚合物熔体在高剪切下表现出的不稳定流动 • 来源（1）液体流动时在管壁上的滑移和液体中的弹 性回复 • （2）液体剪切历史的差异
• 表现：液流表面粗糙，出现鲨鱼皮状表面，甚至有波浪 形、竹节形等、更甚至出现断裂的形状不规则的碎片
29
不稳定流动
波浪形
鲨鱼皮形
3-2 聚合物液体流动过程的弹性行为
3-3 聚合物液体流动性测量方法简介
23
3.1 在简单几何形状管道内聚合物液体的流动
一、聚合物液体在圆管中的流动
应用于：注射设备的喷嘴、浇口或流道，挤出机的机头通 道或口模等 1）牛顿流体在简单圆管中的流动 P39 图3-1 2）非牛顿液体在简单圆管中的流动 P43图3-2-4 又称为：“柱塞流动”，由于在此过程中受到的剪切很 小，聚合物在流动过程中不易得到良好的混合，均匀性 差，制品性能降低 3）圆管中的非等温流动
性聚合物有本质上的不同。
P26 图2-12
第二节 影响聚合物流变行为的主要因素
聚合物在任何给定剪切速率下粘度的主要有两 个方面的因素来决定： 1）聚合物熔体内的自由体积 2）大分子长链之间的缠结
1.温度对粘度的影响 2.压力对粘度的影响 3.粘度对剪切速度或剪应力的依耐性 4.聚合物结构因素和组成对粘度的影响
包括五方面内容： 1.材料选择和配方设计：树脂与助剂
2.模具设计，制品设计与设备的选择和改造：
3.成型加工：成型材料预处理，成型，机械加工， 修饰，装配。 4. 制品性能检验：沿用金属检测方法 5. 废料回收：流道残留物，边角余料，废品旧料回 收
2016/4/15
6
第一篇 聚合物加工理论 基础
非晶聚合物：拉伸方向上的拉伸强度、断裂伸 长率和冲击强度提高
Байду номын сангаас
结晶聚合物：力学强度增大，具有一定的韧性 和弹性。
随取向度提高，材料的密度和强度都相应提高， 而伸长率则逐渐降低。
4.3 加工过程中聚合物的降解
◊ 聚合物大分子可能受到热和应力的作用或高温下聚 合物中微量水分、酸、碱等杂质及空气中的氧的作 用而导致分子量降低，大分子结构改变等化学变化 ——降解
聚合物结构因素：链结构、链的极性、分子量、分子 量分布以及聚合物的组成。 a. 温敏性，切敏性与刚柔性的关系。
b. 分子量的影响，图2-24 c. 分子量分布，图2-25 d. 固体填料，图2-26 e. 溶剂或增塑剂 f. 图2-28
22
1-3 聚合物液体在管和槽中的流动
3-1 在简单几何形状管道内聚合物液体的流动
（3）膨胀性流体
流动曲线：非直线的 ，斜率先 逐渐变小而后又逐渐变大的曲 线，也不存在屈服应力。
表观粘度会随剪切应力的增加 而上升。即：剪切变稠。 如：固体含量高的悬浮液、 较高剪切速率下的PVC糊 塑料。
三、热塑性和热固性聚合物的流变特性
热固性聚合物在成型过程中的粘度变化规律与热塑
竹节形
螺旋形
不规则破碎形
30
影响不稳定流动的因素
聚合物本身性质、 流体流动 管道的形状等。
剪切应力和剪切速率、
31
减轻熔体破裂现象的措施
（1）适当降低分子量，加宽分子量分布； （2）适当升高挤出温度，但应防止交联、降解。 某些情况下如顺丁橡胶可利用低温光滑区挤出； （3）适当降低挤出速度，某些情况下，可利用 高速的第二光滑区；
第2节 聚合物在加工过程中的粘弹行为
与加工条件的关系，滞后效应
一、聚合物的加工性质
• 脆化温度—玻璃化转变温度—粘流温度 （熔点）—分解温度 • 1.聚合物的可挤压性 • 表征方法：熔融指数 • 2.聚合物的可模塑性 • 表征方法：螺旋流动实验 • 3.聚合物的可纺性 • 4.聚合物的可延性 • 常用小型牵伸试验机进行测定
P32 图2-21 聚合物粘度对剪切速率的敏感性还可用100秒-1和1000秒 -1的粘度比来表示。 该比值用作聚合物粘度对剪切速率的敏感性指标（见 P29表2-5）。
PS/PE/PP/PVC都属于对剪切粘度敏感； POM/PC/PA等对剪切速率不敏感。 图2-22
21
4、聚合物结构因素和组成对粘度的影响
从试样中取向度的分布可知：在样品次表层取向最大， 中心最低，取向程度最大的区域不在浇口处，而在距 浇口不远的位置上。
三、影响聚合物取向的因素
1、拉伸力的角度
2、温度和应力的影响
3、拉伸比的影响
4、聚合物结构和低分子物的影响
1.模温
2.制品厚度
3.注射压力
4.填料取向时间
5.料筒温度
四、取向对聚合物性能的影响
重要的参数。
根据流动过程聚合物粘度与应力或应变速率的关系，可以 将聚合物的流动行为分为两大类：
（ⅰ）牛顿流体，其流动行为称为牛顿型流动；
（ⅱ）非牛顿流体，其流动行为称为非牛顿型流动。
二、非牛顿型流体
（一）、粘性系统 • 不同类型流体粘性流 动时的τ随 变化的关 系曲线，称为流动曲 线或流变曲线。 • 粘性系统在受到外力 作用而发生流动时的
2016/4/15
2
四.成型加工方法的分类：
1.根据形变原理分6类：
a.熔体加工： 先为熔体再成型。如 挤出，注塑，压延，模压，橡 胶加工，熔融纺丝等。 b.类橡胶状聚合物的加工： 将聚合物转变为高弹态下进行加工。主要制造中空 容器或大型制件等。如 塑料容器，冰箱内胆。 c.聚合物溶液加工： 流涎法薄膜，湿法纺丝等
1-2 聚合物的流变性质
第一节 聚合物熔体的流变行为 牛顿流体、非牛顿流体 热塑性、热固性聚合物流变行为 第二节 影响聚合物流变行为的主要因素 温度、压力 剪切速率或剪应力 聚合物结构因素
第一节 聚合物熔体的流变行为
加工过程中聚合物的流变性质主要表现为粘度的变化， 所以聚合物流体的粘度及其变化是聚合物加工过程最为
1. 冷却温度
2. 熔融温度和熔融时间
3. 应力作用
4. 低分子物、固体杂质和链结构的影响
35
四、聚合物结晶对制件性能的影响 随着结晶度的增加
密度增加，屈服强度、杨氏模量、硬度、耐热性（软 化温度、热畸变温度）、耐化学溶剂性提高； 当聚合物Tg较低时，抗张强度也增加，但聚合物的脆 性也随这上升。 耐龟裂能力下降，体积减小，比如减小，韧性下降。
二、聚合物液体在狭缝通道中的等温流动
◊ 通常将高度(或称厚度)远比宽度或周边长度小得多的流 道称作狭缝通道。 ◊ 图3-7、图3-8
◊ 如用挤出机挤膜，挤板、挤出薄壁圆管和各种中空异型 材的机头模孔以及注塑模具的片状浇口等。 ◊ 常见狭缝通道的截面形状有平缝形、圆环形和各种异形 等三种。
三、聚合物的拖曳流动和收敛流动
2、压力对剪切粘度的影响 • 对聚合物流体而言，压力的增加相当于温 度的降低。称为“压力-温度等效性”
利用换算因子来确定产生同样熔体粘度所施加的 压力相当的温降。
换算因子：
T ( ) P
一般的：带有体积庞大的苯基的高聚物，分子量较 大、密度较低的，其粘度受压力的影响较大。
3、粘度对剪切速率或剪应力的依赖性
• 一般的聚合物的结晶度在10%~60% • 结晶过程：晶核的形成，晶体的增长
• 晶核的形成：均相成核 晶核密度连续上升
• 异相成核 晶核密度不发生变化
通常定义结晶度达到50%时的时间的倒数作为结晶 速度的比较标准，称为结晶速度常数
34
二、加工成型过程中影响结晶的因素
薄膜的口模。
3.2 聚合液体流动过程的弹性行为
（一）端末效应
• 包括：入口效应和离模膨胀 • 来源：高聚物的弹性行为 • 影响因素：管子的长径比、分子量、温度等
端末效应是一种弹性能的贮存和释放，它对聚合 物的加工是不利的，容易引起制品的变形和扭曲，降 低制品尺寸稳定性等等。 因此在加工中尽量避免这种效应。
一、聚合物及其固体添加物的流动取向
A.喷嘴或浇口（等温流动区域） • 管道截面小，管道中流速大，紧靠管壁附近的取向 程度最高。
B.模具型腔中（非等温流动区域） • 熔体进入截面尺寸较大的模腔后，压力逐渐降低， 熔体中的速度梯度也由浇口处的最大值逐渐降低到 物料流前沿的最小值，流动方向上的取向程度也逐 渐减小，取向程度与压力降成正比。
2016/4/15
4
2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类：
a.主要发生物理变化：如 注射，挤出，压延，热成型，流 涎薄膜等。
b.主要发生化学变化：如 浇铸成型。
c.既有物理变化又有化学变化：热固性塑料的加工和橡胶 加工。
加热 流动 交联 固化
物理变化
化学变化
2016/4/15
5
五.成型加工生产的基本过程
课程内容
1 聚合物加工的理论基础 2 塑料的成型加工
3 橡胶加工
4 合成纤维的纺丝及加工
1
第一章 绪
二.成型加工的基本任务
论
1.研究各种成型加工方法和技术；
2.研究产品质量与各种因素之间的关系；
因素包括：a.聚合物本身的性质；
b.各种加工条件参数；
c.设备和模具的结构尺寸；
d.各种添加剂、助剂；
3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2016/4/15
3
d.低分子聚合物和预聚体的加工： 直接利用聚合物单体或预聚体进行成型加工。加工 过程即反应过程。如 环氧、丙烯酸酯类，不饱和聚酯， 制造各种尺寸的整体浇铸制件和增强材料。
e. 聚合物悬浮体加工：
将增塑剂、乳化剂加入聚合物中，把聚合物变成悬 浮体或乳胶，然后成型。（如橡胶胶乳、PVC糊） f.机械加工： 金属切削加工方法
典型拖拽流动：
挤出线缆包覆物环形口模中的流动； 挤出机螺杆槽与料筒所构成的矩形通道中的流动
拖拽流动产生环形流动，环形流动不影响流率的 变化，但对聚合物的混合塑化和热交换有促进作 用。 图3-9 ，3-10
收敛流动的应用：具有圆锥形的通道在挤出机
口模和注射设备中应用较广。
具有楔形通道主要用于挤出板材、薄片和流涎
4.2 成型加工过程中聚合物的取向
两种取向过程：
A.流动取向：聚合物熔体或浓溶液中大分子、链段或 其中几何形状不对称的固体粒子在剪切流动时，沿流 动方向的流动取向。
B.拉伸取向：聚合物在受到外力拉伸时，大分子、链 段或微晶等结构单元沿受力方向拉伸取向。
取向的两种方式： A：单轴取向：取向的结构单元只朝一个方向。 B：双轴取向：取向的结构单元同时朝两个方向。
特性是：其剪切速率
只依赖于所施加剪切 应力的大小。
（2）假塑性流体
非牛顿流体中最为普通的一种。 流动曲线：流动曲线不是直线，而 是一条斜率先迅速变大而后又逐渐 变小的曲线，而且不存在屈服应力。 流体的表观粘度随剪切应力的增加 而降低。即：剪切变稀。 如：橡胶、绝大多数聚合物、 塑料的熔体和溶液。
课程内容
1-1 材料的加工性质 1-2 聚合物的流变性质
1-3 聚合物液体在管和槽中的流动
1-4 聚合物加工过程的物理和化学变化
8
1-1 材料的加工性质
第1节 聚合物材料的加工性
可挤压性Extrudability，可模塑性 Mouldability，可纺性Spinnability，可延性 Stretchability
（4）用喇叭型的口型，可提高rc ，可消除死角；
（5）加入填充补强剂和增塑剂。
32
1-4 聚合物加工过程的物理和化学变化
4.1 4.2 4.3
成型加工过程中聚合物的结晶
成型加工过程中聚合物的取向
加工过程中聚合物的降解
4.4
加工过程中聚合物的交联
4.1 成型加工过程中聚合物的结晶
1、温度对剪切粘度的影响
• 聚合物分子表观粘度对温度的敏感性与聚合物分子 链刚性、分子间引力、分子量及其分布有关。 • 在成型操作中，只要不超过分解温度，提高加工 温度对表观粘度的温度敏感性大的聚合物来说， 都会增大其流动性。 如：PMMA、PC、PA-66等 • 大幅度增加温度，不但会引起聚合物热降解，降低 制品质量，而且对成型设备的损耗也较大，并且会 恶化工作条件。
二、粘弹性形变的滞后效应
• 松弛过程，松弛时间 • 制品收缩的主要原因：熔体成型时骤冷使大分子堆 积得较松散（即存在自由体积）之故。 • 在Tg-Tf对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形 变的松弛时间，加速结晶聚合物的结晶速度，使制 品形状稳定下来。 • 例如：纤维拉伸定型的热处理中吹入瞬时水蒸气。
28
（二）不稳定流动和熔体破碎现象
• 定义：聚合物熔体在高剪切下表现出的不稳定流动 • 来源（1）液体流动时在管壁上的滑移和液体中的弹 性回复 • （2）液体剪切历史的差异
• 表现：液流表面粗糙，出现鲨鱼皮状表面，甚至有波浪 形、竹节形等、更甚至出现断裂的形状不规则的碎片
29
不稳定流动
波浪形
鲨鱼皮形
3-2 聚合物液体流动过程的弹性行为
3-3 聚合物液体流动性测量方法简介
23
3.1 在简单几何形状管道内聚合物液体的流动
一、聚合物液体在圆管中的流动
应用于：注射设备的喷嘴、浇口或流道，挤出机的机头通 道或口模等 1）牛顿流体在简单圆管中的流动 P39 图3-1 2）非牛顿液体在简单圆管中的流动 P43图3-2-4 又称为：“柱塞流动”，由于在此过程中受到的剪切很 小，聚合物在流动过程中不易得到良好的混合，均匀性 差，制品性能降低 3）圆管中的非等温流动
性聚合物有本质上的不同。
P26 图2-12
第二节 影响聚合物流变行为的主要因素
聚合物在任何给定剪切速率下粘度的主要有两 个方面的因素来决定： 1）聚合物熔体内的自由体积 2）大分子长链之间的缠结
1.温度对粘度的影响 2.压力对粘度的影响 3.粘度对剪切速度或剪应力的依耐性 4.聚合物结构因素和组成对粘度的影响
包括五方面内容： 1.材料选择和配方设计：树脂与助剂
2.模具设计，制品设计与设备的选择和改造：
3.成型加工：成型材料预处理，成型，机械加工， 修饰，装配。 4. 制品性能检验：沿用金属检测方法 5. 废料回收：流道残留物，边角余料，废品旧料回 收
2016/4/15
6
第一篇 聚合物加工理论 基础
非晶聚合物：拉伸方向上的拉伸强度、断裂伸 长率和冲击强度提高
Байду номын сангаас
结晶聚合物：力学强度增大，具有一定的韧性 和弹性。
随取向度提高，材料的密度和强度都相应提高， 而伸长率则逐渐降低。
4.3 加工过程中聚合物的降解
◊ 聚合物大分子可能受到热和应力的作用或高温下聚 合物中微量水分、酸、碱等杂质及空气中的氧的作 用而导致分子量降低，大分子结构改变等化学变化 ——降解
聚合物结构因素：链结构、链的极性、分子量、分子 量分布以及聚合物的组成。 a. 温敏性，切敏性与刚柔性的关系。
b. 分子量的影响，图2-24 c. 分子量分布，图2-25 d. 固体填料，图2-26 e. 溶剂或增塑剂 f. 图2-28
22
1-3 聚合物液体在管和槽中的流动
3-1 在简单几何形状管道内聚合物液体的流动
（3）膨胀性流体
流动曲线：非直线的 ，斜率先 逐渐变小而后又逐渐变大的曲 线，也不存在屈服应力。
表观粘度会随剪切应力的增加 而上升。即：剪切变稠。 如：固体含量高的悬浮液、 较高剪切速率下的PVC糊 塑料。
三、热塑性和热固性聚合物的流变特性
热固性聚合物在成型过程中的粘度变化规律与热塑
竹节形
螺旋形
不规则破碎形
30
影响不稳定流动的因素
聚合物本身性质、 流体流动 管道的形状等。
剪切应力和剪切速率、
31
减轻熔体破裂现象的措施
（1）适当降低分子量，加宽分子量分布； （2）适当升高挤出温度，但应防止交联、降解。 某些情况下如顺丁橡胶可利用低温光滑区挤出； （3）适当降低挤出速度，某些情况下，可利用 高速的第二光滑区；
第2节 聚合物在加工过程中的粘弹行为
与加工条件的关系，滞后效应
一、聚合物的加工性质
• 脆化温度—玻璃化转变温度—粘流温度 （熔点）—分解温度 • 1.聚合物的可挤压性 • 表征方法：熔融指数 • 2.聚合物的可模塑性 • 表征方法：螺旋流动实验 • 3.聚合物的可纺性 • 4.聚合物的可延性 • 常用小型牵伸试验机进行测定
P32 图2-21 聚合物粘度对剪切速率的敏感性还可用100秒-1和1000秒 -1的粘度比来表示。 该比值用作聚合物粘度对剪切速率的敏感性指标（见 P29表2-5）。
PS/PE/PP/PVC都属于对剪切粘度敏感； POM/PC/PA等对剪切速率不敏感。 图2-22
21
4、聚合物结构因素和组成对粘度的影响
从试样中取向度的分布可知：在样品次表层取向最大， 中心最低，取向程度最大的区域不在浇口处，而在距 浇口不远的位置上。
三、影响聚合物取向的因素
1、拉伸力的角度
2、温度和应力的影响
3、拉伸比的影响
4、聚合物结构和低分子物的影响
1.模温
2.制品厚度
3.注射压力
4.填料取向时间
5.料筒温度
四、取向对聚合物性能的影响
重要的参数。
根据流动过程聚合物粘度与应力或应变速率的关系，可以 将聚合物的流动行为分为两大类：
（ⅰ）牛顿流体，其流动行为称为牛顿型流动；
（ⅱ）非牛顿流体，其流动行为称为非牛顿型流动。
二、非牛顿型流体
（一）、粘性系统 • 不同类型流体粘性流 动时的τ随 变化的关 系曲线，称为流动曲 线或流变曲线。 • 粘性系统在受到外力 作用而发生流动时的
2016/4/15
2
四.成型加工方法的分类：
1.根据形变原理分6类：
a.熔体加工： 先为熔体再成型。如 挤出，注塑，压延，模压，橡 胶加工，熔融纺丝等。 b.类橡胶状聚合物的加工： 将聚合物转变为高弹态下进行加工。主要制造中空 容器或大型制件等。如 塑料容器，冰箱内胆。 c.聚合物溶液加工： 流涎法薄膜，湿法纺丝等
1-2 聚合物的流变性质
第一节 聚合物熔体的流变行为 牛顿流体、非牛顿流体 热塑性、热固性聚合物流变行为 第二节 影响聚合物流变行为的主要因素 温度、压力 剪切速率或剪应力 聚合物结构因素
第一节 聚合物熔体的流变行为
加工过程中聚合物的流变性质主要表现为粘度的变化， 所以聚合物流体的粘度及其变化是聚合物加工过程最为
1. 冷却温度
2. 熔融温度和熔融时间
3. 应力作用
4. 低分子物、固体杂质和链结构的影响
35
四、聚合物结晶对制件性能的影响 随着结晶度的增加
密度增加，屈服强度、杨氏模量、硬度、耐热性（软 化温度、热畸变温度）、耐化学溶剂性提高； 当聚合物Tg较低时，抗张强度也增加，但聚合物的脆 性也随这上升。 耐龟裂能力下降，体积减小，比如减小，韧性下降。
二、聚合物液体在狭缝通道中的等温流动
◊ 通常将高度(或称厚度)远比宽度或周边长度小得多的流 道称作狭缝通道。 ◊ 图3-7、图3-8
◊ 如用挤出机挤膜，挤板、挤出薄壁圆管和各种中空异型 材的机头模孔以及注塑模具的片状浇口等。 ◊ 常见狭缝通道的截面形状有平缝形、圆环形和各种异形 等三种。
三、聚合物的拖曳流动和收敛流动
2、压力对剪切粘度的影响 • 对聚合物流体而言，压力的增加相当于温 度的降低。称为“压力-温度等效性”
利用换算因子来确定产生同样熔体粘度所施加的 压力相当的温降。
换算因子：
T ( ) P
一般的：带有体积庞大的苯基的高聚物，分子量较 大、密度较低的，其粘度受压力的影响较大。
3、粘度对剪切速率或剪应力的依赖性