聚合物流动中的弹性行为
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端末效应:聚合物熔体在管子进口端与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象叫做端末效应。它包括入口效应和模口膨化效应。
(一)入口效应
被挤压的高聚物熔体通过一个狭窄的口模,即使口模通道很短,也会有明显的压力降。这种现象称为入口效应。
1、产生原因
1)聚合物液体以收敛流动的方式进入小管时,为保持恒定流率,只有调整流体中各部分流速才能适应管口突然减小的情况。
如果管壁上的流速仍为零,则只有增大液体中的剪切速率才能满足速度调整的要求,需要消耗能量来提高剪应力和压力梯度。
2)液体中增大的剪切速率使大分子产生更大、更快的形变,使大分子沿流动方向伸展取向,分子的这种高弹形变要克服分子内和分子间的作用力也要消耗一定的能量。引起压力的降低。
影响入口效应和离模膨胀效应的因素
(1)相对分子量和相对分子量分布
(2)剪应力和剪切速率
(3)模量
(4)温度
(5)管道的几何形状
不稳定流动:高分子熔体挤出时,如果剪切速率超过某一极限值时,从口模出来的挤出物就不是平滑的,会出现表面粗糙、起伏不平、有螺旋波纹、挤出物扭曲甚至为碎块状。这种现象成为不稳定流动或熔体破裂。
不稳定流动和熔体破裂现象的影响因素
聚合物的性质、剪应力及剪切速率的大小、液体流动管道的几何形状
非牛顿性愈强的线性聚合物(PP、HDPE、PVC)其流速分布曲线呈柱塞形,液体在入口区和管子中流动时的剪切作用是引起不稳定流动主要原因。
非牛顿性较弱的聚合物(PET、LDPE)其流速分布曲线是近似于抛物线形的,入口端容易产生旋涡流动,流动历史的差异是这类聚合物产生不稳定流动的主要原因。

