影响聚合物流变行为的主要因素教学课件

上节内容回顾影响聚合物流变行为的主要因素上节内容回顾三热塑性和热固性聚合物流变形为的比较合物加热达到粘流态(软化热塑性聚合物的加工过程冷却定型材料的嫦融体,在压力的作用下产生硫动,变形获得所需的形状2热固性聚合物的加工过程活性组分高澀下产生交联,圆化热固性聚合物熔体的剪切粘度可以用剪切速率i、温度T和硬化程度α函数式表示如下可=f(Y,T,a)时间,压力一定时间,压力定发督撼温度热塑性聚合物流动速度与温度的关系热固性聚合物流动速度与温度的关系对于热固性聚合物来说;聚合物在加工中对于热塑性聚合物来说;聚合物的流既存在着物理变化(加热达到粘流态)动速度通常随着温度的提高而提高,又存在化学变化(活性基团的交联固化)所这是因为:随着温度的提高,聚合物以与热塑性聚合物相比存在较大的差异;聚大分子的运动加快,分子间范德华力合物的流动速度通常随着温度的升高是先升减弱,分子易于解缠,分子相互间产高而后降低,粘度的有一最低值(也就是生滑移,流动性增加,粘度下降流动速度有一最大值)三热塑性和热固性聚合物流变形为的比较合物加热达到粘流态(软化热塑性聚合物的加工过程冷却定型材料的嫦融体,在压力的作用下产生硫动,变形获得所需的形状2热固性聚合物的加工过程活性组分高澀下产生交联,圆化热固性聚合物熔体的剪切粘度可以用剪切速率i、温度T和硬化程度α函数式表示如下可=f(Y,T,a)时间,压力一定时间,压力定发督撼温度热塑性聚合物流动速度与温度的关系热固性聚合物流动速度与温度的关系对于热固性聚合物来说;聚合物在加工中对于热塑性聚合物来说;聚合物的流既存在着物理变化(加热达到粘流态)动速度通常随着温度的提高而提高,又存在化学变化(活性基团的交联固化)所这是因为:随着温度的提高,聚合物以与热塑性聚合物相比存在较大的差异;聚大分子的运动加快,分子间范德华力合物的流动速度通常随着温度的升高是先升减弱,分子易于解缠,分子相互间产高而后降低,粘度的有一最低值(也就是生滑移,流动性增加,粘度下降流动速度有一最大值)第二节影响聚合物流变行为的主要因素聚合物熔体在任何给定剪切速率下的粘度主要由两个方面的因素决定聚合物熔体内的自由体积大分子长链之间的缠结自由体积是聚合物中未被聚合物大分子长链之间的缠结使得分子占领的空隙它是个大分子链段进链的运动变得困难,凡能减少这种行扩散的场所,凡使自由体积增缠结作用的因素,都能加速分子运加的因素都能活跃大分子的运动动加速从而导致聚合物熔体粘度从而导致聚合物熔体粘度降低降低温度对粘度的影响A:处于粘流温度以上的聚合物In=InA+E/RTEη:大小反映聚合物粘度对温度的依赖性,愈大,熔体对温度愈敏感B:温度:玻璃化温度~熔点或粘流温度)g=100°C温度区间,非晶态聚合物粘度的对数与其处于温度T(T>T°)时的自由体积分数成反比C1(T一TCl=1/2.303中g=1744ognC2+(T-t)C2=ga=51.6a为聚合物的热膨胀系数,a和φg对很多聚合物是常数Φg=0.025:a=48x104/℃,聚合物在Tg时的粘度约为103泊,二压力对粘度的影响聚合物有可压缩性,当压力作用使得聚合物自由体积减小时,大分子间的距离缩小,链段跃动范围减小,分子间的作用力增加,z尽需影以致液体的粘度也随之增大图2-18低密度聚乙烯表观剪钡粘度对压力的依赖性2聚合物加工过程中剪切速率的确定粘度对Y的敏感性指标:聚合物粘8000度对剪切速率的敏感性还可用在100秒-1和1000秒-的粘度比)来表聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等都属于对y敏感的聚合物。200400而聚甲醛、聚碳酸酯,聚对苯剪切速率,秒图2-22两种聚合物的黏度-剪切速率关甲酸乙二酯等对y不敏感的聚合物。系曲线1聚乙烯(MI07)220t,2-乙蝠(MI0.7)287℃3一B酸纤维素220℃四聚合物结构因素和组成对粘度的影响聚合物链结构1聚合物链的柔性愈大.缠结点愈多,链的解缠和滑移愈困难,聚合物流动时非牛按性愈强2链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大(如极性聚合钓和结晶聚合物)时,熔体粘度对温度的敏感性增加,提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性,聚碳酸酸、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯3聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有影响,尤以长支链对熔体粘度的影响最大,聚合物分子中的长支链增加与其邻近分子的缠结.因此长支链对熔体成溶液流动性的影响比短支链重要2聚合物的分子量勹=KMM>Mca=3.4-3.5IMw<Mc1<a<13聚合物的分