06第一章++高聚物的加工流变学.ppt

第一章 高聚物加工流变学基础 第一节 概述 第二节 高聚物熔体的流变行为 第三节 影响高聚物流变行为的主要因素 第四节 简单几何形状管道内高聚物的流动 第五节 高聚物液体流动过程中的弹性行为 第六节 高聚物液体流动性测定方法简介 第一节 概 述 一．高聚物加工流变学 研究高聚物在成型加工中流动和形变的科学称为高聚物加工流变学。 二．主要研究对象(内容） 主要是认识应力作用下高分子材料产生弹性、塑性和黏性形变的行为以及研究这些行为与各种因素之间的关系。主要因素有： 1. 高聚物体系的组成 ； 2. 高聚物的结构与性质； 3. 温度； 4. 力的大小、作用方式和作用时间。 ? 三．学习高聚物加工流变学的意义 流动和形变是高聚物成型加工过程中的基本工艺特征，流变学是高聚物成型加工理论的重要组成部分，所以它对高聚物成型加工具有非常重要的现实意义，主要表现在以下五个方面： 1. 有利于高分子材料的选择和使用。 2. 有利于最佳成型工艺条件的确定。 3. 有利于成型加工设备和模具设计。 4. 有利于提高制品质量和生产效率。 5. 对高分子合成具有重要指导意义。 ? 四．高聚物加工流变学研究进展概况 由于高聚物的流变行为很复杂（黏性流动、弹性效应、热效应等），所以对流变行为的研究很困难。基本情况为： 1. 对流变行为的研究基本是定性和半经验的。 2. 对流变行为的定量研究要有附加条件,与真实情况有差距。 第二节 高聚物熔体的流变行为 ??? 一 几个基本概念 1. 应力：单位面积上所受的力称为应力。 剪切应力（τ） 拉伸应力（б） 流体静压力（P） 2. 应变：材料在应力作用下产生的形变和尺寸的改变称为应变。(单位长度的形变量) 剪切应变（γ） 拉伸应变（ε） 流体静压力的均匀压缩。 3. 几种流动 （1）剪切流动： 高聚物受到剪切力作用而产生的流动称为剪切流动。 具有横向速度梯度场的流动。 （2）拉伸流动： 高聚物受到拉应力作用而引起的流动称为拉伸流动。 具有纵向速度梯度场的流动） （3）收敛流动： 二 . 牛顿流体及其流变方程 1．层流和湍流 （1）层流：雷诺准数小于2100时为层流流动。 （2）湍流：雷诺准数大于2500时为湍流流动。 雷诺准数的过渡区一般为2000～2400或更多。 2．牛顿流动方程（定律） （1）剪切应力（1Pa =1N/m2） 由图1-2-1可见，剪切应力为： τ= F/A (1-2-1) 式中，F为外部作用于整个液体的恒定剪切力(N); A为向两端无限延伸的液层面积(m2) 。 （2）速度梯度 在恒定应力作用下，液体的应变