《流变学》期末复习试题.docx

1、造成聚合物出模膨胀的原因有：入口效应和高弹形变.2、假塑性流体的流动曲线包括3个区域，分别是：第二牛顿区里型流动区；第二流动区.对于假¾g性流体,非牛顿指数1,胀塑性流加E牛顿指数J1.3、在恒温、稳态情况下，大多数聚合物熔体的拉伸黏度随拉伸应力的变化出现一升高、和不变三种情形.4、高聚物分子量越大，松弛时间越足,材料弹性越一_一分子量分布越宽，材料弹性越N1.J挤出机挤出速率越高，材料弹性越大.挤出机挤出温度越高，材料弹性越大,压力越高，聚合物的粘度越大.5、从流动曲线来看，偏二氯乙烯氯乙烯共聚物属于牛顿流体,炭黑填充橡胶属于宾汉流体.聚氯乙烯棉属于一胀型性_流体.聚碳酸酯属于WE题_流体.核酸钙填剂K乙烯属于宾汉流体.6、充模过程中，熔体温度越高，模温越高，压力降越小.所用材料凝固温度越低_和热扩散系数里J越有利于充模。7、聚核酸酯粘度对剪切速率依赖性达工在实际挤出操作过程中，针对聚碳酸酯类高分子材料，采用调节温度比调节剪切速率来改善它的流动性效果更好。&炭黑填充橡胶，在同样炭黑含量下，炭黑结构性越大，体系粘度越位一体系弹性越小.碳酸钙填充塑料，碳酸钙含量越高，体系粘度越大.9、留律方程是最简单的描述非牛顿流体剪切应力与剪切速率之间关系的方程，其本构方程是_£三二倒坐J.10、由流动边界所造成的剪切流动，称为拖曳流动；在两平行板间简单的剪切流动场中速度分布为线性，11、在挤出成型过程中，节流比为0时，为自由挤出，挤出物塑炼质量较建,要实现稳定挤出，加料口的压力波动要也_,12、许多高分子浓溶液和熔体，在剪切速率不大时（<IO3S1）,剪切应力与剪切速率满足寻律方程即G=KX片4,其中n称为施生顼指数，对牛顿流体，n三1.,K=临剪切温度;对假塑性流体11<1.13、粘流活化能的大小与分子结构有关，对于掾胶、纤维素及塑料来说，该三种粘流活化能的大小顺序是纤维索>塑料>橡胶。14、高分子粘度的温度敏感性与材料的加工行为有关.粘-温敏感性大的材料，宜采取超降低粘度，如树脂，纤维等；粘-温敏感性小的树斗.如橡胶,其粘度随温度上升变化不大，不宜采取升温的办法降低粘度，工业上多通过提高剪切速率，以降低分子量来降低粘度.15、输送过程过程中三大基本方程式分是砂量谴、能量方程、连续性方程.16、掾胶制品添加炭黑后,拉伸强度能够显著提高。一股炭黑的用量越W,粒径越4.结构性越大_,体系的粘度增加的越大.17、影响熔体挤出破裂的因素大致可分为三类：一是口横形状和大小；二是材料加工工艺条件；三是材料自身性质。18、丁苯檄胶流动性比顺丁掾胶工对于假塑性流体，非牛顿指数,1,胀塑性流体非牛顿指数2_1.19、聚乙烯粘度对剪切速率依赖性达上炭黑填充掾胶，在同样炭黑含量下，炭黑粒径越小，体系粘度越大一体系弹性越，20、聚合物流体一般尾于假塑性流体,粘度随应变速率的增大而避1.,用幕律方程表示时，n1.通常假塑性流体的表观粘度其真实粘度.21、聚合物熔体的弹性效应包括熔体破裂、包轴现象和可回宸形变.(任写三个)剪切速率增大，熔体的弹性效应莺至；分子量增大，熔体弹性效应变大；分子量分布增宽，熔体弹性效应一变大。22、对高分子熔体来说，延长定型长度,可以空熔体破裂现象，聚丙烯挤出破裂属于1.DPE型熔体破裂.23、一般来说，分子链刚性大，极性强或含有较大侧基的材料，粘流活化能高，粘-温敏感性大_,温度升高，粘度降低.,或体系中加入填料而导24、聚合物熔体随挤出温度的诵_、挤出速率.致高分子熔体弹性形变，也时，挤出胀大现象明显减轻。25、从流变学角度出发，实现稳定挤出的措施主要有：(1)加料口供料速度必须均匀；(2)减少噱槽深度和减少机筒与噱杆突棱的间隙；3)Jg节机头流动系数；(4)适当阚氐挤出温度；(5)适当增加螺杆长度.26天然橡胶的流动性比丁苯椽胶的流动性比动员方程：在X方向x+叫(*广匕在y方向是表示速度随时间的变化率,是局部加速度,其余三项是随空间坐标变化,是迁移加速度.由于P是单位体积的质量,所以左边相当于力,是惯性力项,反映单位时间单位体积内流体动量的增量.右边第一项是静压力项,反映静压力对动量的影响;第二项是粘性力项,反映流体粘性对动量的影响;第三项是重力项,反映重力对动量的影响.可见,惯性力=静压力+粘性力+重力.任何流体都适用.由于高分子流体的粘度很大,重力常忽略不计.影响流体的流动主要是压力和粘弹力.流动形式可区分为:压力流和拖曳流.用于求温度分布的能量守恒方程式中左边是单位时间内某一点温度的变化,对于不可压缩高聚物流体,此项可忽略不计.第二项是由热传导引起的温度变化,第三项是由机械功变为热能引起的温度变化.8、牛顿流体的本构方程=生=d小9、鬲律流体的本构方程F=-1J。252)/2仁田2-26儿19自分不利八年5然度整9度的变化-*WI91.2-dit.u3-M1.fn.4-*ttR45I第惟H;6一焉不.乙灶门一乙-RM三W1.K-;事乙Mpo'tH,yraiJiiiKAhftCIZMH-三strtIj-t4(t),J-(*n-*R<MTmWM-:t2V原因：高分子链很长，熔体内部形成一种网状缠结结构，通过分子间作用力或几何位相物理结点形成，在一定的温度或外力作用下,可发生"解缠结"导致分子链相对位移而流动.正是由于这种网状结构的存在以及大分子无规则热运动,使整个分子的相对位移比较困难，所以流动粘度比小分子液体大得多.弹性记忆效应：聚合物分子链在自由状态下一般是卷曲的，但在外力作用下而流动时，分子链不仅发生相对位移，而且高分子链不可避免地要顺着外力方向有所伸展，发生构象改变，也就是说，在高聚物粘性流动的同时，必然会伴随一定量的高弹形变，当外力消失后，高分子链又自发地卷曲起来，因而整个形变必将恢复一部分.技流动中质点运动速度的分布，可将流动分为剪切流动和拉伸流动按流动曲线分，可分为牛顿流体和非牛顿流体.凡流动行为符合牛顿流动定律的液体称为牛顿流体，凡是不符合牛顿流动定律的称为非牛顿流动.假塑性流体的流动曲线和粘度与切变速率关系OA段，剪切速率Y-O,T-Y呈线性关系,流动性质与牛顿型流体相仿，粘度趋于常数，称零剪切粘度no.这一区域称第一牛顿区.AB段，当剪切速率超过某一临界值丫后，材料流动性质出现非牛顿性，剪切粘度（实际上是表现剪切粘度n,即T与丫曲线上一点与原点连线的斜率，后面将详细介绍）随剪切速率Y增大而逐渐下降，出现"剪切变稀"行为，这一区域是高分子材料加工的典型流动区.BC段，剪切速率非常高时，-8时，剪切粘度又趋于另一个定值如称无穷剪切粘度，这一区域称第二牛顿区，通常实睑达不到该区域，因为在此之前，流动已变得极不稳定，甚至被破坏.绝大多数高聚物熔体的no,a,8有如下大小顺序o>3>表观粘度a定义流动曲线上某一点T与Y的比值主要梯汨星剪切速率很低时，流动行为基本上同牛顿型流体，剪切速率超过某一临界后,剪切粘度随增大而增大，呈''剪切变稠在流动曲线，流动曲线弯向切应力坐标轴.具有一定浓度的，颗粒形状不规则的悬浮体系，如高聚物一填料、聚氯乙烯糊属于胀塑体.d图1.n典应力与速度梯度关系耳律方程=kn影响n与k的因素：1、剪切速率：剪切速率越大，n越小，材料非牛顿性越强.2、温度：n随温度降低而减小，降低温度，分子链运动不够活跃，粘弹效应突出，更易引起非牛顿型流动。K随温度升高而减小.K是稠度指数，温度升高,流体粘性减小，K减小.3、分子量分布：n随分子量分布加宽而减小，非牛顿性突出.4、填加剂补强剂的加入可使n值减小，而软化剂的加入可使n增大.剪切粘度受众多因素影响，如实睑和生产工艺条件（温度T,压力P,剪切速率，剪切应力等）；物料结构及成分的影响（配方成分）；大分子结构参数的影响（平均分子量，分布，支化等）,链结构：分子间作用力小，分子链柔顺性大,分子链中链段数越多而且越短,链段活动能力越大，钻孔洞容易，通过链段i舌动产生的大分子相对位移的效果也越大，流动性越好.kiMyMn<M1、极性：一般而言，极性高分子链之间的相互作用大于非极性高分子，因此流动性较差.2、分子量：线性柔性链高分子熔体或浓溶液的no剪切粘度与平均分子量之间的关系符合Fox-F1.ory公式一股柔性链材料的K1.K2值较小，W胜链的Ki.K2大.随温度的变化规律与（1。随温度的变化相仿，符合ArrheniUS方程.3、分子量分布：当分布加宽时,物料的粘流温度下降，流动恸口工行为均有改善.照E牛顿流变性较为显著4、支化结构5、交联影响：当聚合转化率太高，温度太高，支化度过高或通过链转移，则可能交联成凝胶.己发现橡胶粘度随凝胶量增大而升高,流动性变差，但挺性好，抗冷流性好.?£W一图4201831时几种不K分了勺的聚木乙烯的帖理与切变速率的关系从上列下各曲线对应的分子川分别是242000.217OOO.i790.117000.4X500随分子量增高，材料粘度迅速增大，而且，随分子量增大，加开始发生剪切变稀的临界剪切速率变小，非牛顿流动性突出,分子量大，其变形松弛时间长，流动中发生取向的分子链不易恢复原形，较早的出现流动阻力减少的现象，又因为分子量大的材料，内部缠结点多，容易在较小的剪切速率下开始解缠结和再缠结的动态过程。25不同分r电分布箍密度米乙优的妁化枯度“内对八乐.作图MwM.-16;BMwM.-H4剪切速率增大时，B首先在较低的剪切速率下，开始出现剪切变稀的现象，到高剪切速率下，B的粘度比A低IM428£化T纹PQ分UHWMI女匕我RjI-13分子母比tt便J数叫X1-3开始出现牛顿性流动的Y值，即从水平线转变为曲线的转折点对应的Y值，随着分子量的增大向低Y值方向移动，即分子生越大，出现非牛顿型流动的Y值越低，流变性越强：M1.>M2>M3,1.>2>3分子量大,缠结点多，有些易解脱，所以粘度容易下降.分子量相同，但分布宽窄不同的聚合物,其流变性不同,如右图，当Y较小时,分子量分布宽的熔体粘度较高，当Y增大时，分布宽的高聚物首先开始出现粘度下降，出则E牛顿型流动的Y值比分布窄的要低，即1.<2,分布宽的粘度下降比分布窄的下降得快，即分布窄的非牛顿性较强，显示出对Y较为敏感.适当的控制加工温度是调节高聚物流动性的重要手段。粘度随Tt而降低,温度升高，分子活动性增强，分子间距离增大，分子间摩擦力减小,流动阻力减小，粘度降低。在较高的温度下，T>Tg+100C以上时，高聚物熔体内自由体积相当大，流动粘度的大小主要取决于高分子链本身的结构，即链段跃迁能力，此时高聚物熔体的粘度与T可用低分子液体的n-T关系式，即Arrhenius方程瑜述曲见n粘度，A与物质性质有关的常数，E粘流活化能J/mo1.,R气体常数,R=8.314Jmok,T绝对温度.当温度接近和低于物料粘流温度时，即在Tg-Tg+100C范围内，材料的粘温关系用W1.F方(律鲍.=1./=T744(f)Ot为移动因子，n(Tg)Fz5i,6+-x为Tg时的材料粘度，对于大多数非晶高分子材料,(Tg)IO12Pa-Sin7=inA÷1.RT粘流活化能E定义为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,或者每摩尔运动单元所需要的能量,它表征粘度对温度的依赖性，E越大，粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多。影响粘流活化能的因素：1.分子链结构：分子链刚性大,极性强，或含有大侧基的高分子材料，E值大，柔性较好的线形高分子链材料E值较低.2、切变速率，切应力：EY与ET不同，他们之间存在:ET=1/nEY其中n为流变指数EY随Y大而减小，而ET与T的相关性较小，3、分子量及分子量分布：E与分子量关系不大,分子量分布宽的稍小.4、支链：长支链增大.E5、温度升高,E下降.6、填充-补强剂弹性形变在外力除去后松驰的快慢，可用松驰时间表征，=G,T越大，松驰时间越长.如果形变的时间,则弹性形变在此时间t内来得及几乎完全松弛，这样形变主要反映粘性流动，反之，t,形变来不及恢复，主要反映弹性，粘性形变很小,分子量大，熔体粘度大，松驰时间长，弹性形变回且得慢，分子量分布宽，切模量低,T长，弹性形变大。高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象.称为挤出胀大现象，也称弹性记忆效应，巴拉斯效应.E1./DS6也开：出生依串an相长史比为关系挤出胀大比B与UD关系曲线，在一定切变速率下，物料的弹性复原行为取决于它在口型中的停留时间，当1./D较小时，入口效应为主，而当1./D较大时，由入口效应引起的弹性形变已松驰得差不多了，留下的主要是剪切流动中伴随产生的弹性形变。挤出口模膨胀比B:B=挤出物直径/口模直径挤出口型膨胀比B'与挤出收缩率1.:B'=挤出物断面积口型断而枳16JI.=挤出物长度减小的百分数=喂X100%n其中I。为没有收缩长度，I为挤出物的实际长度。影响挤出胀大效应的因素：1、链结构：1.1化学结构：聚合物分子间作用力大,空间位阻大，内旋转困难，则松弛时间较长,挤出胀大效应明显.12分子量：分子量大，分子间作用力大，粘度大，流动性差，松驰时间长，流动过程中弹性形变所需要的松弛时间长，B大.1.3分子量分布：分子量分布宽，B增大.1.4支化：支团呈度高，长支链支化而缠结，松驰时间延长，B增大.2、配方：2.1填充剂：一股认为,填充量大的胶料，含胶率小，B小.2.2增塑剂：可减小分子间作用力，缩短松驰时间，B降低.3、切变速率和温度:随切变速率增大，B增大.随Tf,BI,Tt,分子链活动能力增大，分子间距题增大，分子间作用减小，松驰时间缩短,弹性减小，B减小高分子熔体从口模挤出时，当挤出速度过高，超过某一临界剪切速率时,容易出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙，随挤出速度的增大，可能分别出现波浪形，金鱼皮形，竹节形，嚓旋形埼变，最后导致完全无规则的挤出物断裂，称为熔体破裂现象。从挤出现象上来看,挤出破裂可分类，一类为1.DPE型，破裂特征是先呈现粗糙表面，当挤出剪切速率超过临界之后,发生熔体破裂，呈现无规破裂状.另一类为HDPE型，熔体破裂的特征是先呈现粗糙表面，随剪切速率提高，逐步呈现有规则的崎形变形，如竹节状，螺旋状畸变等，剪切速率很高时，出现无规则破裂.IM9-!1.DyEs2*0为发公谋你碎力CHft9Ec*的总HDPEHDPE型：应力渐增,挤出速度相应增大，到达A后挤出物开始出现波浪状有规则破裂，继续增加应力，挤出速度仍相应增大，到达B后，速度突然增大到C点，这时如再增加应力，则速度沿新的曲线继续上升，但如减小应力，挤出速度并不回到B点，而沿CD下降，至D点又突然返回到原流度曲线上的E点，这样，随应力的升降，流动曲线不再是单调曲线，而是形成一条回线.其中EDB为低速流动线，DC为高速流变线，如把应力固定在相应于BC线的数值，这时挤出会产生速度振荡,即速度在B、C两点之间变换，挤出物则一节一节的.(b)A阳9-3U)PE壁宿体住“慢入I1.区潦港示意图对于1.DPE型熔体，其应力主要集中在口模入口区，且入口区的流线呈典型的喇叭形收缩，在口模死角处存在涡流或环流，当钳氐时，流动是瑁定的，死角处的涡流也是稳定的，对挤出物不产生影响，但是，当r>rcrit,入口区出现强烈的拉伸流，造成的拉伸形变超过熔体所能承受的弹性形变极限，强烈的应力集中效应使流道内的流线断裂,使死角区的环流乘机进入主流道而混入口模.主流线断裂后,应力局部下降，又会恢豆稳定流动,然后再一次集中弹性形变能，再一次流线断裂.这样交替轮换，主流道和环流区的流体轮番进入口模.两种形变历史和携带能康完全不同的流体，挤出时的弹性松弛行为也完全不同，引起口模出口处挤出物的无规瞄变.图9-4HI)1>Ek流体在”镶壁附近的流线分布对于HDPE型熔体，流动时的应力集中效应主要不在口模入口区，而是发生在口模内壁附近，口模入口区不存在死角循环.低r时,熔体流过口模壁，在壁上无滑移，挤出过程正常。当r增高到一定程度，由于模壁附近的应力集中效应突出，此处的流线会发生断裂，又因为应力集中，使熔体贮能大大增加,当能量累积超过熔体与模壁之间的摩舞力的P能承受的极限时，将造成熔体沿模壁滑移，熔体突然增速，同时释放出能量，释能后的熔体再次与模壁粘着,从而再集中能量，再发生滑移，这种过程周而复始，造成聚合物熔体在模壁附近时滑时粘，表现在挤出物上呈现出竹节状或套性形的有规畸变.当r再增大时，熔体在模壁附近出现“全滑动"，这时反而又能得到表面光滑的挤出物，即所谓第二光滑挤出区。此时应力集中效应将转到口模入口区，在极高的r下，熔体流动在人口区就发生扰乱，这时的挤出物便呈无视破裂状.影响熔体挤出破裂行为因素：一是模的形状和尺寸；二是挤出成型过程的工艺条件；三是挤出物料的性质减轻熔体破裂峻的措施：1、适当降低分子量，加宽分子量分布.2、适当升高挤出温度，但应防止交联、降解。某些情况下如顶丁橡胶可利用低温光滑区挤出.3,适当降低挤出速度，某些情况下，可利用高速的第二光滑区；4、用喇叭型的口型，可提高rcr1t,可消除死角；5、加入填充补强剂和增塑剂.B2-H“分子第体MIH>I格1IMN*力JE的矣在很低的r或£时，切与技均为范数，但随r增大，Q切减小，而ri三不同，有降低，不变，增大三种情况.在拉伸流场中，一方面由于分子缠结破坏而使粘度降低,另一方面链的拉直和沿拉伸轴取向，使拉伸阻力，粘度增大，于是，拉伸粘度随之变化，取决于上述哪一种效应的优势.同样，在拉伸过程中由于熔体中有局部弱点，形变趋于均匀，又由于应变硬化，因而。拉随之增大而增大，此类材料如：1.DPE,PS,聚异丁绵.B类的忸与无关，如PMMA,ABS,PA,POM,聚酯；C类因局部弱点在拉伸过程中引起熔体的局部破裂，技随之增大而下降，如HDPE4PP等.毛细省流变仪是目前发展出满、最典型，因而应用最广的流变测录仪，其主要优点在于：1、操作简单,测量准确，测量范围广(r=10-2104S1.)；2、毛细管中物料的流动与某些加工成型过程中物料流动形式相仿，因而具有实用价值；3、不仅可测员物料的剪切粘度，还可通过对挤出行为的研究，讨论物料的弹性行为.BagIey修正：我们在上面的推导中假设毛细管长度1.是无限长的，事实上是有限长的，流体在流过入口处时，速度因从大口到小口而渐增，流线收敛，所以物料从料筒经入口被挤入毛细管时，引起不同流速层之间粘性的摩擦能量耗散,另一方面，流体从大口流入小口时，在流动方向上产生速度梯度，引起弹性形变，也要消耗能量.这两项能景的损失，使得在毛细管入口处的压力降并不反映真实的压力降.如没有入口效应，实际作用于长1.管的切应力比有入口效应的要小，所以要扣除这部分入口效应引起的压力降。图3-7:可见，当1./D较小时，随1./D增大，B减少，表明毛细管越长，物料在入口区形成的弹性形变得到更多的松弛.当1./D较大,B几乎不变，说明入口区的影响已不明显，主要来自毛细管内稳定剪切流动造成的分子拉伸和取向.图3-8:Dr为料筒内径.当Dr/D较小，BKDrD增大而增大，当Dr/D较大时，B变化不明显.当料筒直径较时，物*斗在入口区的拉伸变形较少，此时料筒直径增大将使拉伸变形增大，从而使B增大，当料筒直径已足够大，入口区的收缩流动不再变化，则B几乎不变.把3-9HDPE在不同温度下从毛管(1.D20)中挤出时的B”切谑率的关案可见，1./D一定,B随剪切速率培大而增大，随T升高而降低.检本图中A为加料峰，此时物料蛟冷，自由旋转的转子受到来自固体粒子或粉末的阻力，转矩急剧上升,当此阻力被期B后,转矩开始下降并在较短的时间内达至般态,粒子表面开始熔融井发生聚集时，售矩再次升高，达到荽化峰P,与P对应的时间为荽化时间tp,MP为最大星化转矩.在热的作用下，粒子内核慢慢熔融，转矩随之下降，当粒子完全熔融后，物料成为易于流动的宏观连续的流体,转矩再次达到腾态，扭矩趋于平衡Mb.经过一段时间后，在热和力的作用下，随着交联或降解的发生，转矩会有大幅度的升高或降低。td为分解时间.IO50不同用量稳定剂对PVC稳定性能影响随稳定剂用拯增加，开始出现平衡扭矩上升的时间延长，PVC安全加工时间随稳定剂用量的增加而增加.Se左图不同类型稳定剂对PVC混炼加工稳定性的影响可见，CaZn-Stab和Pb-Stab#1两种稳定剂出现转矩升高的时间较短，而Pb-Stab3#出现升高的时间最长，因此它的稳定效果最好.可见，利用转矩流变仪可模拟实际加工过程,为选择合适的稳定剂提供依据.右图聚合物交联过程研究右图不同温度对交联PE反应速率的影响,温度为140,交联反应开始的时间最长，反应速率最小，温度为160时，反应速率最大,时间最短.聚合物发生交联反应时，分子链由线性结构转变为三维的网状结构，体系粘度增大，转矩升高，因此可用转矩曲线上升作为交联反应开始的标志,转矩上升的速率可以反映交联反应速率的快慢.熔融指数定义：在一定的温度和负荷下，聚合物熔体每10min通过规定的标准口模的质量，单位g"0min,MF1.的计算公式财广/=幽”其中W为样条质量，t为切样条时间间隔.张最：a、标量：只有大小，如温度、时间b.矢量：既有大小又有方向，如位移、速度、加速度、力%吗用应力张量形式表示为：J,巴，巴：巴，/巴、其中，第一个下标表示力的作用面的法线方向，第二个下标表示力作用的方向，如,表示作用在与X垂直的平面上的应力分量，方向指向y.当i=j时，表示应力方向与外法线方向相同，称为应力张量的法向分IB,Ox,0。N分别垂直于与x、y、Z垂直的平面上.当ij时，表示应力分量作用在相应面的切线方向上，称为剪切分量，如OnyOyzGm拖曳流：指对流体不加压力而靠边界运动产生力场，由粘性作用使流体随边界流动.称Couette库爱特流动图55网板同流场的速戊分布发凶战分布可见，速度是线性分布，即速度分S1.VX沿y方向线性变化，在上板处流速是Vx,下板处流速为0.温度分布是抛物线,在流道中央y=H2处温度最高，接近两板处流体温度与板的温度相等，流道中央温度升高的原因是：粘性流动耗散外部能量所致.IM7-I幻称的汗煤机JK包机IMnI制默中陀弋M感知73根向向咬气内的压力分而极大值:在x'=-A,即在献巨之前几-=J既高产（679）极小值:在X'=入,p=0,即物料脱离馄筒表面的位置；在='。,物料刚迸入混筒处,物料尚未承受压力；在最小掘距处,即X'=。处,即此时物料内压力为极大值的一半W7-4不H依M银信网庄力分布叨金化制，6内HINyN”检分命小OhI对于螺杆挤出机而言，欲使之处于稳定挤出状态，物料在螺杆部分的流动状态必须与在机头口型区的流动状态相匹配.具体说，要求通过螺杆部分的流量一定要与通过机头口型区的流量相等，物料在螺仟部分的压力降也要与在机头口型区的压力降相等，即：Qt=Q广、(8-IM=即ff1.?17tf¾fcitMH,j1.111.t<M1.nftffitn(IrH1.盘体力从下面方程组求得：两组曲线的交点符合式(8T2读出的条件,应为螺杆挤出机正常挤出的稳定工作点,可Q1.也°i(8-13)()=r-(?+/)-%Q=E(8-14)工作点满足：1+与T血A7)式中，。、B、Y、K和N均为噱杆及机头口型的工作参数，0和I1.ok分别是计量段与机头口型区的平均粘度.理论的修正：实际的计量段和机头的工作特性曲线比较红柒,因此上述讨论与实际挤出成型过程有一定出入.不稳定挤出系数物理意义察当计员E殳入口处的物料压力因某种原因发生波动时，螺杆挤出机的流量有多大变化.U越大，挤出过程越不稳定.实行稳定挤出的一些措施：1、加料口供料速度必须均匀.2、减少爆槽深度h和减少机筒与螺杆突梭的间隙.3、调节机头流通系数.4、适当降低挤出温度.5、适当增加壤杆长度.制总顶附,物料预审.IMS2J1.也过代M小小CH1.M83IfcF让娴阳刖的程序图IH««1.iti»：M<2JMJ-开收时何;4-残余IE力141.>THIJb6-充位时同“-IREE叫何:d倒直豺*"-MQM川；/升“后冷WnH第一阶段：合模弓I料阶段:物料在料筒内加热塑化，模板闭合，物料开始向入模方向移动，但仍未入模腔，模腔内的压力非常低.第二阶段：充模阶E殳：熔体开始进入模腔内，摸内压力逐渐上升.第三阶段：保压阶E殳:因为喷嘴压力高于模腔压力，所以熔体仍可缓慢进入模腔内，以补充熔体在模内冷却收缩后所用的物料，使制品进一步密实。第四阶段：倒流阶段:由于柱塞后退，柱塞压力立即消失，喷嘴内的压力也迅速下降为O,但此时模腔内的压力要高于流道中的压力，所以浇口内尚未凝固的熔体有可能倒流，直到浇口内熔体爆固为止.塑化段：同挤出机，物*尬其中熔融悝化B缩并向前输送注射段：由喷嘴在流道分流道诙口组成，物*斗在其中的流动如同毛细管流变仪充模段：熔体进入模腔后，发生复杂的三维流动以及不稳定传热相变固化等过程.充模过程中，模腔内的压力降，即从浇口到熔体瞬时前沿的压力降是十分重要的参数，一般，希望压力降越小越好.原因：1、可减少模型制品内的冻结应力，提高制品的尺寸稳定性。2、可降低锁模压力，提高安全系数.对于冷模更生要。冷冻皮层的厚度Z是充模时间t,模温T0,熔体温度T,熔体凝固温度T5及熔体热扩散系数a的函数，有经验公式：Z=Cy=2d'19一8)可见，熔体温度越低，模温越低，熔体热扩散系数越大,则Z越厚.从熔体经浇口开始注入模腔时起，模腔内压力开始建立，而后迅速增大，在保压阶段保持高压，一旦流动停止，应力开始松弛，松弛速率取决于卸载后的冷却速率、冷却时间及物松弛时间的长短.若物料冷却速率高，冷却时间短而松弛时间较长，则冷却后有较多应力祓冻结在制品内,称残余应力或内应力大.冻结分子取向产生机理：进入模腔的物料一般处于高温低剪切状态，但当物料接触到冷模壁后，物料冷凝,致使粘度升高,并在模壁上产生一层不流动的冷冻皮层。该皮层有绝热作用，使贴近皮厩的物料不立即凝固，在剪切应力作用下继续向前流动.若高分子链一端被冻结在皮层内，而另一端仍向前流动,必然造成分子链沿流动方向取向，目保压时间越长，分子链取向程度越高,在后来的冷却阶段，这种取向被冻结下来.可见，分子取向冻结大多不发生在制品中心处，而发生在表皮层以下的那层材料中.KS8整分注册过程及用杯陈然分子取向的彭明I9Ki1.Jti2及7"fih3在SHh力*hitS1.1.t