聚合物加工流变行为全解
- 格式:pptx
- 大小:808.50 KB
- 文档页数:70
聚合物的在成型过程中的流动和形变聚合物在各种成型过程中,大部分工艺均要求它处于粘流态,因为在这种状态下,聚合物在外力的作用下易于发生流动和变形。
流动与形变是聚合物成型加工中最基本的工艺特征。
高聚物流体有两种形式,一种是由固体加热到粘流温度或熔点以上,变成熔融状液体,即熔体。
也称干法塑化,特点是利用加热将高聚物固体变成熔体,定型时仅为简单的冷却。
但塑化时局部易产生过热现象。
另一种是加入溶剂使高聚物达到粘流态,即分散体。
也称湿法塑化,特点是用溶剂将塑料充分软化,定型时须脱溶剂,同时考虑溶剂的回收。
其优点是塑化均匀,能避免高聚物过热。
在成型加工过程中,两种高聚物流体都有着广泛的应用。
这里主要介绍高聚物熔体的形式。
一、聚合物在成型过程中的流动性能聚合物在加工过程中具有的流动和形变均是由外力作用的结果。
聚合物成型时,在外力作用下,其内部必然会产生与外力相平衡的应力。
主要的应力有三种:即切应力、拉伸应力和流体静压力。
如熔体在注射机喷嘴或模具的流道的流动产生剪切应力;熔体在挤出吹塑时被拉伸产生拉伸应力,实际加工过程中,聚合物的受力非常复杂,往往是这三种应力同时出现,如熔体在挤出成型和注射成型中物料进入口模、浇口和型腔时流道截面积发生改变条件下的流动等,但剪切应力最为重要,因为聚合物流体在成型过程中流动的压力降,塑件的质量等都受其制约。
流体静压力是熔体受到压缩作用而产生的,它对流体流动性质的影响相对较小,一般可以忽略不计,但对粘度有一定的影响,在压缩成型时流体静压力是较为主要的应力。
聚合物在一定的温度和压力条件下具有流动性,流体在平直圆管内流动的形式有层流和湍流两种,如图2—5所示,图a 为层流,层流是一层层相邻的薄层液体沿外力作用方向进行的滑移。
流体的质点沿着许多彼此平行的流层运动,同一流层以同一速度向前移动,各流层的速度虽不一定相等,但各流层之间不存在明显的相互影响。
图b 为湍流,又称“紊流”,流体的质点除向前运动外,各点速度的大小、方向都随时间而变化,质点的流线呈紊乱状态。