塑料成型中聚合物的壁面滑移现象.pdf

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1、现代塑料加工应用2013年第25卷第1期M0DERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICATIONS塑料成型中聚合物的壁面滑移现象熊垒林有希成峰(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州，350108)摘要：重点阐述了目前3种主要的聚合物壁面滑移机理，介绍了几种常见的壁面滑移模型，并就相关影响因素进行了论述。最后介绍了国内外学者所取得关于壁面滑移的成果，针对壁面滑移的测量、数学建模、仿真等问题，给出了建议。关键词：聚合物成型滑移机理滑移模型述评PhenomenonofPolymerWallSlipinPlasticMoldingXiongLeiLinYo

2、uxiChengFeng(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuahou，Fujian，350108)Abstract：Threemainmachanismsofpolymerwal1sliparemainlyreviewed．Wallslipandnormalwallslipmodesaredemonstrated，andsomerelatedfactorsarediscussed．Attheend，somefrontierachievementsathomeandabroadabo

3、utwallslipareintroduced．Accordingtotheproblemsinwallslipmeasurement，mathematicmodelandsimulationect，somesuggestionsaregiven．Keywords：polymer；molding；wallslipmachanisms；slipmodel；review壁面滑移是聚合物黏弹性行为的重要特征层，当熔体所受剪切应力超过某一临界值时，之一，所谓壁面滑移现象是指当物料在流道壁承靠近壁面的分子粘附在口模壁上，而靠近本受的剪切力超过某一临界剪切应力i时，熔体体的分子和本

4、体一起流动，称为缠结一解缠机将沿着壁面产生滑动。在聚合物成型中壁面滑理[1；2)在流体流动中存在，只有当流体在流移现象限制了生产率的提高、降低了产品的表面道壁面处所受的剪切应力超过％i时，流体才质量、缩小了加工方法的选择，尤其在如今应用沿着流道壁面发生相对滑动，这种滑移为传越来越广泛的微注射成型中，由于零件的微尺度统意义上的真“滑移”，被称为壁面滑移的吸效应，使得壁面滑移所带来的误差和缺陷非常致附一解吸附机理；3)Wise，Denn和Bell用全反射红外分析法发现，强烈的滑移既可以出现命。因此，下面在参考其他学者的研究成果后，通过作者的总结和理解，阐述了壁面滑移机理、在

5、壁面也可以出现在极薄的界面层，在缠结一解缠滑移的平面上熔体的运动速度连续但其数学模型以及相关因素对其的影响，希望对以后的理论研究和生产实践提供参考。一阶导数不连续，这就是提出的润滑滑移机理J。1壁面滑移机理2壁面滑移的几种模型壁面滑移机理十分复杂，一般认为与聚合广义Navier滑移模型嘲。参照宏观流体的物本身的性质(如分子结构、添加剂种类等)、连续性假设和N—S方程的基本原理，基于缠结一加工工艺参数(如温度、挤出速度等)以及壁面的物理性质(如表面粗糙度、表面能等)相收稿日期：2012—03一O1；修改稿收到日期：2012—12—05。关。目前主要理论分为3种：1)认为熔

6、体流作者简介：熊垒(1987一)，男，福州大学，硕士在读，研究方动时在通道壁面上总是存在低黏度的润滑向为微孔发泡塑料工艺。E-mail：yagerbu@126．COrn。现代塑料加工应用解缠机理，使用广义流体的Navier定律，建立了变化造成的。Navier滑移模型，此模型主要用于熔体产生完3．2表面能与表面粗糙度全滑移的情形。聚合物在流经不同流道时所表现的壁面滑极限滑移模型。该模型是基于吸附一解吸机移现象也大不相同。表面粗糙度比聚合物分子理，它主要描述了熔体流动时发生黏滑转变的表的基本单元尺寸大时，能抑制滑移的程度，流体现形式。在流动时会在壁面处形成一层很薄的聚合物界

7、Uhland滑移模型。Uhland提出一种描述面，当表面微凸体的尺寸比界面层的厚度大时，管壁滑移的模型，模型是基于固体材料在一个壁聚合物本体直接与壁面接触，降低了滑移程度，面摩擦力大小的Coulomb定律。而当微凸体的尺寸与聚合物基本单元尺寸相当Z—w模型[。王克俭等通过分析界面分子时，表面粗糙度提高了聚合物与界面间有效缠结链和固体壁面问解吸一吸附而发生的滑移、界面点的面密度，从而提高产生滑移的临界剪切分子链和内部分子链问解缠一重新缠结而发生的应力。表观滑移以及变形摩擦滑移发现，界面聚合物熔s．R．Javier等研究了微米尺寸和纳米尺体／