《聚合物的流变性》课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《《聚合物的流变性》课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 聚合物的流变性 聚合物 流变 课件
- 资源描述:
-
1、聚合物的流变性PPT课件流变学:流变学:是研究材料流动和变形规律的一门科学。是研究材料流动和变形规律的一门科学。聚合物流变学:聚合物流变学:为高分子成型加工奠定理论基础。为高分子成型加工奠定理论基础。聚合物熔体流动时,外力作用发生粘性流动,同时表现出可逆的弹性形变。聚合物熔体流动时,外力作用发生粘性流动,同时表现出可逆的弹性形变。故称之为弹粘体。故称之为弹粘体。聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移,而是运动单元依次跃迁的聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移,而是运动单元依次跃迁的结果。(蚯蚓蠕动)结果。(蚯蚓蠕动)引引 言言 它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、它的流变行为强烈地
2、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。性质和大小等外界条件的影响。绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如挤出,注射,吹塑等。挤出,注射,吹塑等。热塑性塑料成型过程一般需经历加热塑化、流动热塑性塑料成型过程一般需经历加热塑化、流动成型和冷却固化三个基本步骤。成型和冷却固化三个基本步骤。弹性形变及其后的松驰影响制品的外观,尺寸稳弹性形变及其后的松驰影响制品的外观,尺寸稳定性。定性。剪切形变 ,剪切应力dydxAF牛顿流动定律:单位Pas 9.19.1牛顿流
3、体和非牛顿流体牛顿流体和非牛顿流体 )s()()(1-dydvdtdxdyddydxdtddtdr切变速率1 1、牛顿流体、牛顿流体:凡流动行为符合牛顿流动定律的流体,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,与切应力和体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关。切变速率无关。牛顿流体:水、甘油、高分子稀溶液。牛顿流体:水、甘油、高分子稀溶液。小分子的孔穴模型。小分子的孔穴模型。宾汉流体:需要最小切应力。如油漆、沥青。宾汉流体:需要最小切应力。如油漆、沥青。假塑性流体:切力变稀,大多数聚合物熔体。假塑性流体
4、:切力变稀,大多数聚合物熔体。膨胀性流体:切力变稠,胶乳、悬浮体系等。膨胀性流体:切力变稠,胶乳、悬浮体系等。2 2、非牛顿流体:、非牛顿流体:123123表观粘度:表观粘度:由于非牛顿流体中切粘度值不是常数,随切变速由于非牛顿流体中切粘度值不是常数,随切变速率或切应力变化,将流动曲线上某一点的率或切应力变化,将流动曲线上某一点的和和之比称为表观粘度。之比称为表观粘度。/与时间有关的流体:在非牛顿流体中,如果流与时间有关的流体:在非牛顿流体中,如果流体特性不能随切变速率的变化瞬时调整到平衡体特性不能随切变速率的变化瞬时调整到平衡态,而是不断随时间而改变,这样的流体称为态,而是不断随时间而改变,
5、这样的流体称为与时间有关的流体与时间有关的流体触变体:维持恒定剪切速率所需的切应力随剪触变体:维持恒定剪切速率所需的切应力随剪切时间的增长而减少;常见如胶冻、油漆及活切时间的增长而减少;常见如胶冻、油漆及活性炭黑填充的橡胶料,体系中的某种结构被破性炭黑填充的橡胶料,体系中的某种结构被破坏;坏;流凝体:维持恒定剪切速率所需的切应力随剪流凝体:维持恒定剪切速率所需的切应力随剪切时间的增长而增加;不常见,饱和聚酯,剪切时间的增长而增加;不常见,饱和聚酯,剪切过程中伴随着某种结构的形成。切过程中伴随着某种结构的形成。n=1 牛顿流体,n1 膨胀性流体9.1.3 9.1.3 流动曲线流动曲线nK幂律方程
6、图图9-79-7聚合物熔体的普适流动曲线聚合物熔体的普适流动曲线普适流动曲线:普适流动曲线:1 1、第一牛顿区、第一牛顿区 低切变速率,曲线的斜率低切变速率,曲线的斜率n n1 1,符合牛顿流动定符合牛顿流动定律。该区的粘度通常称为零切粘度律。该区的粘度通常称为零切粘度 。2 2、假塑性区、假塑性区(非牛顿区非牛顿区)流动曲线的斜率流动曲线的斜率n1n a a 聚合物普适流动曲线分三个区域聚合物普适流动曲线分三个区域缠结理论解释:缠结理论解释:缠结破坏与形成的动态过程。缠结破坏与形成的动态过程。第一牛顿区:第一牛顿区:切变速率足够小,高分子处于高切变速率足够小,高分子处于高度缠结的拟网结构,流
7、动阻力大;缠结结构的破度缠结的拟网结构,流动阻力大;缠结结构的破坏速度等于形成的速度,粘度保持不变,且最高。坏速度等于形成的速度,粘度保持不变,且最高。假塑性区:切变速率增大,缠结结构被破坏,破假塑性区:切变速率增大,缠结结构被破坏,破坏速度大于形成速度,粘度减小,表现出假塑性坏速度大于形成速度,粘度减小,表现出假塑性流体行为。流体行为。第二牛顿区:切变速率继续增大,高分子中缠结第二牛顿区:切变速率继续增大,高分子中缠结构完全被破坏,来不及形成新的缠结,体系粘度构完全被破坏,来不及形成新的缠结,体系粘度恒定,表现牛顿流动行为。恒定,表现牛顿流动行为。聚合物流动曲线的解释聚合物流动曲线的解释评价
8、聚合物的流动性评价聚合物的流动性塑料工业上最常用的熔融指数塑料工业上最常用的熔融指数 MI MI:指在一定的指在一定的温度下和规定负荷下(温度下和规定负荷下(21602160g g),),10min10min内从规定内从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量,用的质量,用MIMI表示,单位为表示,单位为g/10ming/10min。如如PEPE:190190,2160g2160g的熔融指数的熔融指数MIMI19019021602160。一般一般MIMI越大,流动性越好(越大,流动性越好(小)。但由于不同小)。但由于不同聚合物的测定时的标准
9、条件不同,因此不具可比聚合物的测定时的标准条件不同,因此不具可比性。性。注射级注射级MIMI大,挤出大,挤出MIMI小,吹塑之间。小,吹塑之间。橡胶工业:门尼粘度:一定温度橡胶工业:门尼粘度:一定温度100100一定转子一定转子转速下,测未硫化胶对转子转动的阻力。转速下,测未硫化胶对转子转动的阻力。MI MI 1001003+43+4 、100100,预热预热3 3minmin,转动转动4 4minmin。门尼粘度越小,流动性越好。门尼粘度越小,流动性越好。9.2.1 9.2.1 测定方法测定方法1 1、落球粘度计:、落球粘度计:测低切变速率下零切粘度。测低切变速率下零切粘度。2 2、毛细管粘
10、度计:使用最为广泛,可在较宽的范、毛细管粘度计:使用最为广泛,可在较宽的范围调节剪切速率和温度,最接近加工条件。围调节剪切速率和温度,最接近加工条件。还可研究聚合物流体的弹性和不稳定流动现象。还可研究聚合物流体的弹性和不稳定流动现象。3 3、旋转粘度计:、旋转粘度计:有同轴圆筒式、锥板式、平行板式。主要适有同轴圆筒式、锥板式、平行板式。主要适用于聚合物浓溶液或胶乳的粘度和聚合物熔体用于聚合物浓溶液或胶乳的粘度和聚合物熔体粘度的常用仪器。粘度的常用仪器。9.2 9.2 聚合物熔体的切粘度聚合物熔体的切粘度成型加工考虑,流动性好(充模好,表面光洁)。成型加工考虑,流动性好(充模好,表面光洁)。降低
11、分子量,增加流动性,但影响机械强度。在加降低分子量,增加流动性,但影响机械强度。在加工时适当调节分子量大小,满足加工要求尽可能提工时适当调节分子量大小,满足加工要求尽可能提高分子量。高分子量。天然橡胶天然橡胶2020万,纤维万,纤维2 21010万,塑料居中万,塑料居中成型方法:注射分子量低;挤出分子量高;吹塑之间。成型方法:注射分子量低;挤出分子量高;吹塑之间。6.110wKMWhen MMc4.330wKM9.2.29.2.2影响聚合物熔体粘度的因素影响聚合物熔体粘度的因素A A、粘度的分子量依赖性粘度的分子量依赖性 临界分子量发生缠结的最小分临界分子量发生缠结的最小分子量子量(1 1)分
展开阅读全文