聚合物成型加工——复习提纲

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1、一、流变学基础1.聚合物成型加工，是聚合物原料及其助剂，通过塑料加工机械和模具，在热和外力等因素的作用下，获得满足形状和性能要求的制品的过程。2.聚合物成型加工的核心要素:材料（配方）、（加工）设备、（加工）工艺3.流动性-剪切粘度，可延性-内聚力、拉伸粘度4.流变学是研究材料流动及变形规律的一门科学。5.D=l/t，l松弛时间（relaxationtime)(材料性质)，t形变过程的时间(变形的环境条件），打破了固体和流体响应的界限,提供了衡量粘弹性的定量尺子6.粘弹性是聚合物流变行为的基本特征7.拉伸流动:纵向速度梯度；剪切流动：横向速度梯度。剪

2、切流动与液体的粘性联系在一起，而拉伸流动与液体的弹性联系在一起。8.拖曳流动：流体边界相对运动；压力流动：流体边界无相对运动9.流体抵抗流动变形的能力称为粘度，反映流体内摩擦阻力的大小。10.绝对速率理论:把粘滞流动看成是受高能量过渡状态控制的一种速率过程。液体分子从开始的平衡位置过渡到另一平衡状态。越过能垒进行传输，该能垒受到作用应力的影响发生偏移。说明：在外应力很小时，粘度与应力无关，应力较大时，粘度随应力提高而下降。11.自由体积理论：自由体积，由于提高了容许分子运动的空隙，其值越大粘度越小；给定温度下分子的体积，温度越高，其值越大。所以温度升

3、高，自由体积增大，粘度降低；12.过剩熵理论:温度下降，液体的熵降低，使形变增加困难13.触变性(thixotropic)：一定T、γ~,随时间增加，η下降；震凝性(rheopectic)液体：一定T、γ~,随时间增加，η上升14.流体粘度随剪切速率变化的内在原因：体系内微观结构的变化15.聚合物普适流动曲线:在取向度相同的条件下，不同体系具有相同的约化粘度16.剪切变稀：缠结理论和取向理论17.粘流活化能：是分子链流动时用于克服分子间作用力以便更换位置所需要的能量18.聚苯乙烯熔体的粘度，对温度和剪切速率都敏感。19.塑料中，用于注射成型的树脂分子

4、量应小些，用于挤出成型的树脂分子量可大些，用于吹塑成型的树脂分子量可适中。20.橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性，塑料工业中常用熔融指数或流动长度表征塑料的流动性。21.分子量分布宽，非牛顿性显著，η对剪切较敏感；分布窄，更多牛顿性特征，η对温度较敏感。22.低剪切速率下，粘度主要取决于高分子量组分；高剪切速率下，粘度主要取决于低分子量组分23.若支链虽长，但其长度还不足以使支链本身发生缠结，这时体系自由体积体积增大。与分子量相当的线形聚合物比，支化聚合物的粘度要低些24.若支链相当长，支链本身发生缠结，则使粘度大幅度增大。支化聚合物的非牛顿性

5、较强。长支链使熔体强度增加，有利于吹膜、发泡。25.树枝状大分子的粘度在分子量超过一定数值后，反而随分子量提高而下降。26.触变剂的作用：防止树脂在施工的斜面或垂直面上流淌，避免树脂含量在上下层不均匀现象，从而保证制品的质量。27.填充体系的流变行为：①一般，随填加量增大，体系粘度增大，弹性减弱，且常出现屈服现象。②非牛顿型流动性（剪切变稀）更为显著。28.加入偶联剂有助于降低填充体系的粘度29.柱塞流：混合不均－受剪切力小，制品性能差。难以上色。PVC，PP是典型柱塞流动（n值小）30.因管道截面变小（锥形和楔子形），受到抑制性拉伸作用的称为收敛流

6、动。31.拉伸硬化：LDPE，PS；拉伸变稀：HDPE，PP线形高分子32.拉伸变稀材料的纺丝和吹膜稳定性差。聚合物中引入长支链，有利于获得拉伸硬化的材料。33.第一法向应力差和剪切应力成正比。且为正值。34.法向应力差的原因：剪切应力导致分子构象变化，平行流场方向尺寸增大，垂直流场方向尺寸减小。分子储存了弹性能。沿着与剪切力垂直的方向上分子有发生膨胀的趋势，对平行板产生向往的推力。35.入口压力降：弹性部分相当大（95％），入口区流线收敛发生弹性形变所导致的压力降,转变为弹性能储存在熔体中。36.L/D很大（>24）时，可不作入口效应修正37.出口

7、胀大效应的原因：a）入口效应（储存的拉伸弹性应变）b）剪切流动区（剪切弹性应变）38.Barus效应（出口胀大）的本质是分子链在挤出过程中弹性应变未完全松弛，在出口处松弛所引起的。39.影响膨胀比的因素：可恢复的弹性形变量的大小，该值越大，膨胀比越大；松弛时间和管内停留时间的比（De)，De越大膨胀比越大40.低剪切弹性模量的聚合物（柔性，分子量相互作用弱）流动中可逆剪切应变大，膨胀比也大；大分子量和分布加宽会增加膨胀比；膨胀比随剪切速率先增加，后减小，再破裂；温度增加，膨胀比也增加。长径比L/D减小，膨胀比增加；入口端收敛角↓，B↓，减少液体中可逆

8、应变成分，而入口角=收敛角时，膨胀比最小。41.出口胀大的影响：导致制品变形、扭曲、降低尺寸稳定性；引入内应