聚合物流变行为共21页
聚合物流变学(绪论)课件
除了在高分子材料加工和性能研究中的应用外,聚合物流变学还广泛应用于其他领域,如生物医学、食品科学、石油化工等。
05
聚合物流变学的未来发展
1
2
3
流变学与材料科学、物理学、化学等学科的交叉融合将进一步加强,为流变学理论的发展提供更多思路和方法。
跨学科融合
实验和计算模拟的相互补充和验证将成为流变学研究的重要手段,有助于更深入地揭示流体的复杂行为。
实验与计算模拟相结合
人工智能、大数据和云计算等技术在流变学中的应用将逐渐普及,提高流变学研究的效率和精度。
智能化技术的应用
聚合物流变学研究面临实验难度大、理论模型复杂、多尺度效应等问题,需要不断探索和创新。
随着科技的发展,聚合物流变学在材料制备、加工、性能优化等方面具有广阔的应用前景,为相关领域的发展提供有力支持。
机遇
挑战
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聚合物流变学(绪论)课件
目录
contents
聚合物流变学简介聚合物流变学基础知识聚合物流变学研究方法聚合物流变学应用聚合物流变学的未来发展
01
聚合物流变学简介
01
02
它涉及到高分子材料的流变性质、流动行为、结构变化以及与加工工艺之间的关系等多个方面。
聚合物流变学是一门研究高分子材料在流动和变形过程中所表现出来的各种物理和化学行为的科学。
将连续的流体离散为有限个单元,如有限差分法、有限元法等。
离散化方法
根据物理定律和边界条件,建立描述流体运动的偏微分方程或积分方程。
建立模型方程
《聚合物的流变行为》课件
流变学研究有助于了解和改进材料的流动性、加工性能和性能稳定性。应用广泛,如塑料制 品、药物输送系统等。
聚合物的流变特性
聚合物在外力作用下表现出不同的变形行为,包括塑性变形、弹性变形和黏弹性行为。
1 塑性变形
聚合物在外力作用下可永久变形,形状会改变,不易恢复原状。
2 弹性变形
聚合物在外力作用下会有弹性还原能力,恢复原状。
《聚合物的流变行为》 PPT课件
欢迎来到《聚合物的流变行为》PPT课件。本课件将介绍聚合物的流变特性、 影响因素、测试方法以及应用领域等内容。
流变学的基本概念
流变学是研究物质在外力作用下流动和变形规律的学科。它的定义
流变学研究物质对外力的响应,包括黏弹性、塑性和弹性等变形行为。
通过流变图可以了解聚合物的流变行为,作为材料研发和品质控制的重要参考。
聚合物流变行为的应用
聚合物的流变行为在各个领域都有应用,包括工业、生物医学和材料科学等。
工业应用
在工业生产中,了解聚合物的流 变行为有助于改进材料加工和产 品性能。
生物医学应用
聚合物的流变行为研究对于药物 输送系统、生物材料等具有重要 意义。
材料科学应用
了解聚合物的流变行为可用于材 料设计和性能优化,如聚合物复 合材料等。
流变学的发展趋势
随着科学技术的不断进步,流变学将继续发展并应用于更多领域,如纳米材 料、可持续能源等。
聚合物结构和分子量
不同的聚合物结构和分子量会影响其流动性、黏弹性和弹性行为。
流变性能测试方法
了解聚合物的流变性能有助于材料的研发和应用。常用的测试方法包括拉伸试验、剪切试验等。
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拉伸试验
通过施加拉伸力测量聚合物的延展性和力学性能。
《聚合物的流变性》PPT课件
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完整版课件ppt
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9.1牛顿流体和非牛顿流体
1、牛顿流体:
剪切形变
dx dy
, 剪切应力 F
A
切变速率
•d rd(d)xd(d)xdv (s-1)
dtdtdydydt dy
牛顿流动定律:
η:单位Pa·s
•
凡流动行为符合牛顿流动定律的流体,称为牛 顿流体。牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构 和温度有关,与切应力和切变速率无关。
阿累尼乌斯方程 Arrhenius Equation
a AeE/RT When T>Tg+100
E - 粘流活化能--与分子链的柔顺性有关,与
温度、切变速率和切应力无关。一般刚性链的粘
流活化能E高。
T
T
lnalnAE /RT lgT1作图可E求
注:Tg<T<Tg+100℃,Arreheniu方程不适用,
率(切应力)的方法(即提高挤出机的螺杆转速,
注射机的注射压力与方法)来调节流动性。
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切敏性材料和温敏性材料
刚性链,E大,粘度对温度敏感
刚性链—温敏
如PC, PMMA 升温 提速
柔性链,E 小,粘度对温度不敏感
对切变速率敏感
柔性链—切敏
如PE, POM 完整版课件ppt
升温
提速
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天然橡胶20万,纤维2-10万,塑料之间成型方法:
注射分子量低;挤出分子完量整高版课;件p吹pt 塑之间。
13
B 、粘度的分子量分布的依赖性 分子量分布宽的试样对切变速率敏感性大。 塑料:分布宽些容易挤出,流动性好,但分布太 宽会使性能下降。 橡胶:分布宽,低分子量,滑动性好,增塑作用, 高分子是保证一定力学性能。
聚合物流体的流变性
聚合物流体的流变性引言聚合物流体是由聚合物分子组成的流体,其独特的流变性质使其在许多工业和科学领域中得到广泛应用。
本文将介绍聚合物流体的流变学性质,包括流变学基本概念、聚合物流体流变学模型、流变学测试方法和聚合物流体的应用领域。
流变学基本概念流变学是研究流体在外力作用下的变形和流动规律的科学。
聚合物流体的流变学行为与传统液体有所不同,其主要特点是非牛顿性。
非牛顿流体指的是流体的粘度随应力变化而变化的流体。
聚合物流体的非牛顿性主要由聚合物链的长而柔软的特性所决定。
根据应力与应变速率之间的关系,可以将聚合物流体分为剪切稀化和剪切增稠流体。
聚合物流体流变学模型为了描述聚合物流体的流变学行为,研究人员发展了许多流变学模型。
其中最经典的模型之一是Maxwell模型,它将聚合物流体看作是由弹簧和阻尼器组成的串联结构。
除此之外,还有Oldroyd-B模型、Giesekus模型和白金布卢米斯模型等。
这些模型可以有效地描述聚合物流体的应力-应变关系,并能预测流体的流变学行为。
流变学测试方法为了研究聚合物流体的流变学特性,需要进行一系列的流变学测试。
常见的流变学测试包括剪切应力-剪切应变测试、动态剪切测试、扩展流动测试和振动测试等。
这些测试方法可以提供流体的粘度、弹性模量、流动极限等参数,从而深入了解聚合物流体的流变学性质。
聚合物流体的应用领域聚合物流体的流变学性质使其在许多应用领域中得到广泛应用。
在食品工业中,聚合物流体用作稳定剂、增稠剂和乳化剂等。
在化妆品工业中,聚合物流体则用于调整产品的黏度和流动性。
此外,聚合物流体还在油田开发、药物传输和生物医学工程中起着重要作用。
结论聚合物流体的流变学性质对其在各种应用领域中的表现起着至关重要的作用。
在了解聚合物流体的流变学行为之后,我们能够更好地设计和控制这些流体,以满足不同领域的需求。
未来,随着对聚合物流体流变学性质研究的不断深入,我们可以预见聚合物流体在更多领域中发挥更重要的作用。
二章聚合物的流变性质资料课件
聚合物的流变性质的重要性
聚合物的流变性质对其加工过程有重要影响,如熔融、流动、充模和冷却等过程。
聚合物的流变性质与其最终产品的性能密切相关,如力学性能、光学性能、热性能 和电性能等。
正确地理解和控制聚合物的流变性质是实现聚合物加工过程优化和产品性能提升的 关键。
毛细管流变仪的优点在于操作简便、测量精度高, 适用于各种不同类型和状态的聚合物材料。
பைடு நூலகம்
毛细管流变仪的测试原理基于泊肃叶定律,通过 测量聚合物在恒定外力作用下的流动速率,结合 聚合物材料的物理性质,可以计算出其流变性质。
毛细管流变仪的缺点在于测试过程中需要使用大 量样品,且测试时间长,对于某些高粘度聚合物 可能存在测量困难。
应力会使分子链段产生取向排列,导致聚合物的弹性模量增加。同时,应力也会使分子间的相互作用 力增强,导致粘度增加。在应力作用下,聚合物的流动行为也会发生变化,流动速率与应力之间的关 系不再是线性关系。
聚合物的分子量和分子量分布的影响
聚合物的分子量和分子量分布对聚合 物流变性质的影响主要体现在粘度和 弹性等方面。分子量和分子量分布的 不同会导致聚合物具有不同的流变性 质。
在涂料和油墨中,聚合物的流变 性质对涂层的流平性、光泽度和
干燥性等方面具有重要影响。
聚合物流变性质决定了涂料的流 动行为、涂装性能以及涂层的表 面形态,从而影响涂层的装饰效
果和使用性能。
通过调整聚合物的流变性质,可 以优化涂料的配方和涂装工艺, 提高涂层的外观质量和耐久性。
在粘合剂和密封剂中的应用
聚合物流变性质的分类
聚合物流变性质可以分为弹性流变、粘性流变和粘弹 性流变等类型。
聚合物流变学
• 高分子的流动:不是简单的整条分子链的跃迁,而是通过
链段的相继跃迁来实现,即通过链段的逐步位移完成整条 大分子链的位移。形象地说,这种流动类似于蚯蚓的蠕动 • 这模型并不需在高聚物熔体中产生整个分子链那样大小的 孔穴,而只要如链段大小的孔穴就可以了。这里的链段也称 流动单元,尺寸大小约含几十个主链原子 • (2)高分子流动不符合牛顿流体的流动定律 • 一般不符合牛顿流体定律,即不是牛顿流体,而是非牛顿 流体,常是假塑性流体,这是由于分子链的解缠结或流动 时链段沿流动方向取向,使黏度降低。
影响粘流温度的因素
• 化学结构
• (1)链柔性好,则Tƒ 低;刚性大,
Tƒ 高。
• 原因:柔性分子的链段小,流动所需的孔较小,流动活化
能也小,Tƒ低。柔性差,因为链段大,流动所需的孔较大, 流动活化能也大,所以在较高的温度下才可流动, Tƒ高 。 • (2)分子间作用力大,则Tƒ 高;分子间作用力小,则Tƒ低 • 原因:若分子间的相互作用力很大,则必须在较高的温度 下才能克服分子间的相互作用而产生相对位移,因此高分 子的极性越大, Tƒ越高
• 流体在平直管内受剪切应力而发生流动的形式有层流和湍
流两种。 • 层流时,液体主体的流动是按许多彼此平行的流层进行的, 同一流层之间的各点速度彼此相同,但各层之间的速度却 不一定相等,而且各层之间也无可见的扰动。 • 如果流动速度增大且超过临界值时,则流动转变为湍流。 湍流时,液体各点速度的大小和方向都随时间而变化,此 时流体内会出现扰动
• (3)高分子流动伴有高弹形变 • 有粘性形变(不可逆形变): 整条大分子链质心移动产生的。
除去外力不能回复。还有高弹形变:由链段运动产生的(可 逆形变) • 不是简单的整个分子的迁移,而是各个链段分段运动的总 结果,在外力作用下,高分子链不可避免的要顺外力的方 向有所伸展,即同时伴随着一定量的高弹形变,外力消失 后高分子链又要蜷曲,形变要恢复一部分。
聚合物的流变性
聚合物的流变性流变学是研究材料流动和变形规律的一门科学.聚合物液体流动时,以粘性形变为主,兼有弹性形变,故称之为粘弹体,它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构,分子量及其分布,温度,压力,时间,作用力的性质和大小等外界条件的影响.9.1牛顿流体与非牛顿流体9.1.1 非牛顿流体描述液体层流行为最简单的定律是牛顿流动定律.凡流动行为符合牛顿流动定律的流体,称为牛顿流体.牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关.式中:——剪切应力,单位:牛顿/米2(N/㎡);——剪切速率,单位:s-1;——剪切粘度,单位:牛顿秒/米2(Ns/㎡),即帕斯卡秒(Pas).非牛顿流体:不符合牛顿定律的液体,即η是或时间t的函数. 包括:1,假塑性流体(切力变稀体)η随的↗而↙例:大多数聚合物熔体2,膨胀性流体(切力变稠体)η随的↗而↗例:泥浆,悬浮体系,聚合物胶乳等. 3,宾汉流体. ττy,发生流动.按η与时间的关系,非牛顿流体还可分为:(1)触变体:维持恒定应变速率所需的应力随时间延长而减小. (2)流凝体:维持恒定应变速率所需的应力随时间延长而增加.牛顿流体,假塑性流体与膨胀性流体的应力-应变速率关系可用幂律方程来描述:式中:K为稠度系数n:流动指数或非牛顿指数n=1时,牛顿流体 k=η; n>1 时,假塑性流体; n<1时,膨胀性流体. 定义表观粘度9.2 聚合物的粘性流动9.2.1 聚合物流动曲线聚合物的流动曲线可分为三个主要区域:图9-1 聚合物流动曲线1,第一牛顿区低切变速率,曲线的斜率n=1,符合牛顿流动定律.该区的粘度通常称为零切粘度,即的粘度.2,假塑性区(非牛顿区)流动曲线的斜率n<1,该区的粘度为表观粘度ηa,随着切变速率的增加,ηa值变小. 通常聚合物流体加工成型时所经受的切变速率正在这一范围内.3,第二牛顿区在高切变速率区,流动曲线的斜率n=1,符合牛顿流动定律.该区的粘度称为无穷切粘度或极限粘度η∞.从聚合物流动曲线,可求得ηo,η∞和ηa. 聚合物流体假塑性行为通常可作下列解释:1,从大分子构象发生变化解释;2,从柔性长链分子之间的缠结解释;9.2.2聚合物流体流变性质的测定方法测定粘度主要方法:落球粘度计法,毛细管粘度计法,同轴圆筒转动粘度计法和锥板转动粘度计法.(一)落球粘度计落球粘度计可以测定极低剪切速率(γ)下的切粘度.它既可测定高粘度牛顿液体的切粘度,也可测定聚合物流体的零切粘度.(二)毛细管粘度计毛细管粘度计使用最为广泛,它可以在较宽的范围调节剪切速率和温度,最接近加工条件.常用的剪切速率范围为101~106s-1,切应力为104~106Pa.除了测定粘度外,还可以观察挤出物的直径和外形或改变毛细管的长径比来研究聚合物流体的弹性和不稳定流动(包括熔体破裂)现象.(三)同轴圆筒粘度计有两种形式:一种是外筒转动内筒不动;另一种是内筒转动,外筒固定,被测液体装入两个圆筒间.下面介绍内筒转动的粘度计.同轴圆筒粘度计因内筒间隙较小,主要适用于聚合物浓溶液,溶胶或胶乳的粘度测定. (四)锥板粘度计锥板粘度计是用于测定聚合物熔体粘度的常用仪器.1,熔融指数(MI) 单位时间(一般 10min)流出的聚合体熔体的质量(克).MI↗,流动性↗(常用于塑料) 2,门尼粘度在一定温度和一定转子转速下,测定未硫化胶时转子转动的阻力. 门尼粘度↗,流动性↙(常用于橡胶)9.2.3 熔体粘度的影响因素1,分子量的影响分子量M大,分子链越长,链段数越多,要这么多的链段协同起来朝一个方向运动相对来说要难些.此外,分子链越长,分子间发生缠结作用的几率大,从而流动阻力增大,粘度增加.当MMc 是因为超过临界分子量以后,分子链之间的缠结更为厉害.在高剪切速率下,粘度对分子量的影响减小,是因为在高剪切速率下,更容易发生解缠.图9-3分子量对聚合物粘度的影响图9-3 分子量对聚合物粘度的影响可以发现,分子量大的聚合物的粘度对剪切速率的依赖更大.原因:分子量大则易缠结,剪切速率小时粘度较大;剪切速率增加后,由于解缠粘度下降很快.2,分子量分布分子量相同,分子量分布宽的含长链多,缠结严重,故粘度高.随着剪切速率的增加,解缠严重,长链对粘度的贡献降低,所以粘度下降严重.图9-4分子量分布对聚合物粘度的影响3,分子链支化的影响短支化时,相当于自由体积增大,流动空间增大,从而粘度减小.长支化时,相当长链分子增多,易缠结,从而粘度增加.4,温度一般温度升高,粘度下降.各种聚合物的粘度对温度的敏感性有所不同.粘度与温度的关系可用A rrhen ius方程来描述.DEh -粘流活化能,与分子结构有关系,一般分子链越刚硬,或分子间作用力越大,则流动活化能高,这类聚合物的粘度对温度敏感.图9-5温度对熔融黏度的影响图9-6剪切力(或速率)对熔融黏度的影响5,剪切速率大多数聚合物熔体为假塑性流体,其粘度随剪切速率的增加而下降.柔性链容易缠结,剪切速率对其影响更大,如图9-6所示.9.3聚合物熔体的弹性表现聚合物熔体在流动过程中,不仅产生不可逆的塑性形变,同时伴有可逆的高弹形变,并同样具有松弛特性,这是聚合物熔体区别于小分子流体的重要特点之一.当聚合物的相对摩尔质量很大,外力对其作用的时间很短或速度很快,温度稍高于熔点或粘流时,产生的弹性形变特别显著.几种典型的熔体弹性现象:1,爬杆效应(韦森堡效应)爬杆效应:当聚合物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时,因受到旋转剪切的作用,流体会沿内筒壁或轴上升,发生包轴或爬杆现象.爬杆现象产生的原因:法向应力差.2,挤出胀大现象挤出胀大现象:当聚合物熔体从喷丝板小孔,毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显地大于模口尺寸,有时会胀大两倍以上,这种现象称作挤出物胀大现象,或称巴拉斯(B arus)效应.3,不稳定流动-熔体破裂现象聚合物熔体在挤出时,当剪切速率过大超过某临界值时,随剪切速率的继续增大,挤出物的外观将依次出现表面粗糙,不光滑,粗细不均,周期性起伏,直至破裂成碎块这些现象统称为不稳定流动或弹性湍流,其中最严重的为熔体破裂.。
聚合物加工课件-流变行为.全解
3.2 聚合物熔体的流变行为
3.2.1 应力和应变的类型
材料在拉伸作用下产生的形变称为拉伸应变,也称相对伸 长率(e)。 F
A0
A
l0
Dl
l
简单拉伸示意图
F
拉伸应力 = F / A0
(A0为材料的起始截面积)
拉伸应变(相对伸长率)e = (l - l0)/l0 = △l / l0
简单剪切(shearing)
总结
前四种模式表示高聚物在一定条件下表现出的性状:线性 弹性适于温度<玻璃化温度的聚合物和高度交联的聚合物;非 线性弹性适于温度>玻璃化温度时部分交联的聚合物;前者指 应力与应变的关系是瞬间发生的,以后不随时间而变化;后者 则在达到平衡应变后,不再随时间变化. 线性和非线性粘性粘性适于高聚物溶液及高聚物熔体,实质 上a高聚物有多重运动单元往往在外场作用同时表现出弹性和粘 性 b应充分考虑分子运动单元的运动时间依赖性. 一般情况下,高聚物用粘弹性表示,应力较小时,用线性粘弹 性表示;而应力大时,则为非线性粘弹性.
体破裂现象的出现,所以通常都使收敛角α<10º 。
拖曳流动:液体流动的管道或口模的一部分能以一定 的速度和规律进行运动(相对于静止部分),则聚合物 将随管道和口模的运动部分产生拖曳流动,它是一种 剪切流动,压力降及流速分布受运动部分的影响。
聚合物液体在挤出机螺杆槽与料筒壁所构成的矩形通 道中的流动或在挤出线缆包复物环形口模中的流动就是典
二、线性粘性流动(牛顿流体)
牛顿流动定律:τ = η 牛顿流体:符合牛顿流动定律的 流体 如:水、甘油 粘度为流体发生单位速度梯 度时单位面积上所受到的剪切力。 反映了液体分子间的相互作用而 产生的流动阻力,即内摩擦力的 大小。
第二章聚合物的流讲义变性质
几种典型的非牛顿流体
粘性液体及其指数定律
Kd dvrnKddtnK n
n 称为流动行为特定指数(简称流动指数),表征液 体偏离牛顿型流动的程度。
loglogKnlog
1-牛顿流体 2-膨胀性流体 3-假塑性流体(服从 指数定律) 4-假塑性流体(不服 从指数定律)
宽剪切速率范围的流动曲线
第一流动区
黏度比来表示。
只有当聚合物处于粘流温度以上不宽的温度范围内, Andrade公式材适用。 当温度从玻璃化温度到熔点(粘流温度)很宽的范围
时,聚合物的粘流活化能已不为一常数。
W.L.F公式
Williams等人发现:Tg到 Tg+100℃, 非晶态聚合物粘度的对数与其处于温度T时的 自由体积分数成反比。
精品
第二章聚合物的流 变性质
前言 聚合物熔体的流变行为 影响聚合物流动行为的主要因素
[思考题]
1) 聚合物的流动行为是如何分类的? 2) 非牛顿性液体的流动行为曲线和流变行为是怎样的? 3) 常见的非牛顿性液体有几种?它们流动时粘度是如
何随着剪切速率变化的? 4)温度和剪切速率对聚合物熔体黏度的影响。
A:T→∞时的粘度常数
R:气体常数
Eη:聚合物粘流活化能 Eη的大小反应聚合物粘 度对温度的依赖性
Eη的大小反映聚合物黏度对温度的依赖性。 Eη愈大,榕体对温度愈敏感。
聚合物熔体粘度对温度的依赖性
1-PS
2-PC
3-PMMA 4-PP
5-CA
6-HDPE
7-POM 8-PA
9-PETD
聚合物黏度对温度的依赖性还可以用 温度敏感性指标来表示。 ——给定剪切速率下相差40 ℃的两个温度的
热固性聚合物:加热不仅发生物理变化,而且使活性官能 团发生交联。一旦材料硬化后,η→∞。
《聚合物的流变性》课件
指聚合物与溶剂混合形成的流体体系。
2 聚合物高分子溶液的流变行为
聚合物高分子溶液在剪切作用下表现出复杂的流变性质。
八、聚合物的流变行为与化学结构的相关性
1 聚合物化学结构对流变行为的影响
聚合物的分子结构直接影响其流变行为和性 质。
2 聚合物流变行为的调控
通过调整聚合物的化学结构可以改变其流变 性质,实现特定的应用需求。
剪切测试
通过施加剪切力来测量聚合物的 流变性。
动态测试
通过施加动态加载来测量聚合物 的流变性。
六、非牛顿流体的流变学
1 什么是非牛顿流体?
非牛顿流体的黏度随剪切速率或剪切应力的变化而变化。
2 聚合物的非牛顿流变性
聚合物在不同条件下表现出非线性、时间依赖等多种复杂的流变行为。
七、聚合物高分子溶液的流变学
《聚合物的流变性》PPT 课件
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一、聚合物概述
1 什么是聚合物?
聚合物是由大量重复单元结合而成的高分子 化合物,具有多样的结构和性质。
2 聚合物的种类
聚合物种类繁多,包括塑料、橡胶、纤维等, 广泛应用于各个领域。
二、聚合物的流变性定义及原理
1 什么是聚合物的流变性?
聚合物的流变性是指其在受力下发生形变和流动的能力。
2 聚合物流变性的原理
聚合物流变性的原理涉及分子间相互作用、链段的运动和排列等因素。
三、聚合物流变学的分类
剪切流变学
研究聚合物在不同剪切速率下的变形和流动行为。
2 药物输送的控制
第6章 多相聚合物体系的流变行为
多相聚合物体系的流变行为
多相聚合物体系的流变行为
②两相均为连续相,形成交错性网状结构,或称两
相互锁(interlocked)。 此时两相互相贯穿,均连续性地充满全试样,互 相贯穿的程度取决于两相的混溶性。 一般混溶性越好,交联度越大,两相相互作用越
强,两相互锁结构的相畴越小。
多相聚合物体系的流变行为
45%处,粘 度极小值
80%处,粘 度极大值
多相聚合物体系的流变行为
粘度极小值相应于负偏差,一般是由于两相混合 不均匀,分散相粒度大,甚至形成严重相分离造 成的。
粘度极大值相应于正偏差,一般是由于两相混 溶性好,分散相粒度小,或者两相互锁造成的。
大分子间原本存有空隙(自由体积),若相溶性 好或混合效果好,这些空隙允许一定量的另一个 大分子渗入,使两相相互作用面积及缠结程度增 大,界面相互作用增强,故粘度升高。
2)弹性体增韧塑料熔体的弹性 常见的弹性体增韧塑料,如 HIPS、ABS等,挤出胀大比 (B)都比相应均聚物的小,且B值随橡胶含量的增加而 减小。其原因可能有两个方面:
其一,HIPS、ABS中弹性体分散相是适度交联的,呈包容 了相当数量基体树脂的香肠状结构; 其二,弹性体与基体树脂间有化学键连接,有较强的相 互作用和较大的接触面积,这就使得弹性体分散相弹性 变形能力小,同时有相当多的能量要消耗于界面能,表 现出较高的动度和较小的弹性。 相间有化学键连接的嵌段共聚物,如SBS,其熔体的弹性 效应一般也比相应的均聚物小。
多相聚合物体系的流变行为
两相共混体系的形态结构,可能因为组分比的多
寡而发生变化,也可能因共混条件的不同而不同。
例如HDPE/PS共混体系: HDPE/PS=25/75:共混温度为200℃和220℃,PE为 连续相,PS为分散相。当温度升高到240℃,情况 颠倒。
第二章_聚合物的流变性质
Vc-硬化速度; T-温度; t –时间
第二节 影响聚合物流变行为的 主要因素
第二节 影响聚合物流变行为的主 要因素
在一定的剪切速度下,聚合物的粘度由聚合物熔体中的自由 体积和大分子链间的缠结决定。
影响聚合物粘度的主要因素有: 一、温度 二、压力 三、剪切速度或剪切力 四、聚合物的结构及组成
第二章 聚合物的流变性质
前言 聚合物熔体的流变行为 影响聚合物流动行为的主要因素
[思考题]
1) 聚合物的流动行为是如何分类的? 2) 非牛顿性液体的流动行为曲线和流变行为是怎样的? 3) 常见的非牛顿性液体有几种?它们流动时粘度是如
何随着剪切速率变化的? 4)温度和剪切速率对聚合物熔体黏度的影响。
logTloggCC 21(T (T TT gg ))
公式用途: (1)以一定温度下测得的粘度数据来计算非晶态聚合物在其 它温度时的粘度; (2)粘度已知时,确定所需的温度。
适用范围: 温度在Tg-Tg+100℃内
二、压力对粘度的影响
1、压力作用下,聚合物的体积缩小
体积的缩小用体积变化的分数 ΔV/V*100%表示。压缩率。
三、粘度对剪切速度的依赖性
在通常的加工条件下,大多数的聚合物熔体都表现为非 牛顿型流动,其粘度对剪切速度有依赖性。 1、粘度对剪切速度的依赖性
以100秒-1和1000秒-1的粘度比来表示粘度对剪切 速度的敏感性。
2、加工时剪切速度的选择 选择粘度对剪切速度不敏感的区域进行。
四、结构、组成对粘度的影响
发生了取向排列,形成暂时的次价键交联点 这两种液体粘度变化都是可逆的,因为液体中
粒子或分子没有发生永久性的形变。
粘弹性液体