(3).原因: ①入口效应 熔体从较大储器到较小模口时流速提高,压降突然增大,产生沿流动方向的纵向速度梯度,在纵向速度梯度拉伸下,分子链沿流动方向伸展开,产生高弹形变.(若流体在口模中停留时间足够长,在入口区由于拉伸流动产生的高弹形变会全部松弛掉,否则,来不及完全松弛的形变被带出口模再松弛膨大) ②剪切流动 流体流动,高分子构象发生变化,分子从未受剪切时的自由卷曲状态变为沿剪切方向伸展开状态的同时储存了高弹形变,被带出口模后松弛,表现为Braus效应
重点: 线性非结晶型聚合物(无定形聚合物)的力学状态
3. 聚集态与加工性的关系 ① T<Tg 玻璃态 适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等.加工使用的最低温度是脆化温度Tb. ② Tg<T<Tf 高弹态 可进行较大变形的成型加工,如压延,中空吹塑,热成型等.但此形变是可恢复的.
③ T>Tf 粘流态 (Tf为粘流温度)可进行变形大,形状复杂的成型如注射,挤出等.此时的力学特点是,整个分子链的运动变为可能,在外力作用下,可发生不可逆的粘流持续形变. ④ T>Td(降解温度),制品外观质量和力学性能下降.
3.粘性和弹性形变
聚合物熔体在受有应力时,存在粘性和弹性两种形变 (1)特点:粘性变形没有回复的可能,但弹性变 形可以回复。 (2)松弛过程:弹性变形的发展和恢复过程 松弛时间:聚合物熔体受应力作用时表观粘度对弹性模量的比值 (3)变形大小的量度:无论受剪应力还是拉伸应力作用 变形经历时间>松弛时间,不可回复的粘性变形为主 变形经历时间<松弛时间,可恢复的弹性形变为主 例如锥形流到中既存在剪切形变也有拉伸形变,但流道越长,拉伸弹性变形的贡献越小,在截面不变的流道中不存在拉伸变形
特点:只有当剪应力高到屈服应力值时才发生塑性流动,且 与 呈线性关系 流动方程: 式中 为刚度系数,等于流动曲线的斜率。 当剪应力小于屈服应力时为固体,一旦大于该值立刻呈现流动行为,原因是流体静止时形成了凝胶结构,外力增大受到破坏开始流动。如牙膏、油漆、润滑脂、泥浆等都属于或接近宾哈流体