第六章四川大学高分子流变.ppt

设矩形导管长度和截面积为L1和A1，圆形导管长度和截面积为L2和A2，熔体在这两个流道中的体积流率分别为Q1和Q2 多槽口模定型段比的计算 —以“钥匙孔”形口模为例 这种口模可看成是由矩形导管和圆管构成的 要达到流动平衡，在出口处的平均流率应相等 （ ） 异形口模内的流动—模唇内的流动 从而可得定型段长度比L1/L2（以λ表示），即 式中，Sp为矩形修正因子；m=1/n（流动指数） 将幂律流体在矩形导管和圆管中的压力流动方程代入 异形口模内的流动—模唇内的流动 计算公式 图片 备注 矩形/环隙 矩形/矩形 矩形/三角形 矩形/六角形 同上（矩形、三角形） 矩形/H形 同上（矩形、三角形） 其他多槽口模定型段长度比 异形口模内的流动—模唇内的流动 异形口模内的流动—模唇内的流动 速度分布与离模膨胀 二 如果将聚合物从正方形截面的口模挤出，则挤出物的截面并不是正方形，而使四边中部略为突出、四角略圆的异形物。 另外，正三角形、矩形截面的口模也不能得到正三角、矩形的挤出物 异形口模内的流动—速度分布与离模膨胀 —以正方形口模内的黏性流动为例 对口模内复杂的流动和变形进行分析 等速线（v/vmax）与正方形口模的轮廓不同,等速线与口模壁不平行 在θ=0和θ=π/2处，速度梯度大 在θ=π/4处，速度梯度小 与截面中的角度θ有关 速度梯度dvz/dr也取决于角度θ 从而可知，聚合物熔体在正方形截面流道内流动，则挤出物在正方形各边的中部由于经受较高的剪切速度而使离模膨胀更大些，所得到的挤出物形状则会在每一边显出向外突出 异形口模内的流动—速度分布与离模膨胀 所用模口壁面的曲率取决于离模膨胀随被挤出聚合物剪切应力变化 要得到正方形截面挤出物，则需要一个各边凹进去的像四角星形的模口 异形口模内的流动—速度分布与离模膨胀 挤出物截面积和模口截面积的比值 （A挤出物/A模口）随L/Reff增加而减少 当L/Reff值很小时，即使膨胀很大， 挤出物形状却与从大L/Reff的模口中挤出的挤出物形状比较接近 挤出物的离模膨胀程度 挤出物的离模膨胀程度（A挤出物/A模口）和形状随模口的L/Reff增加而发生变化 异形口模内的流动—速度分布与离模膨胀 对于矩形、三角形和梯形截面中的速度分布也可以计算出来 异形口模内的流动—速度分布与离模膨胀 分配腔和引料流道 三 由于异形口模的模口截面及定型段长度随制品的类型和厚度分布而变化，口模的分配腔和引料流道（过渡部分）亦将随之而异 分配腔一般是由圆形逐渐转变成与制品形状近似的截面，而流道的截面按流线型逐渐减小 这样，就可避免物料的停滞而引起的降解 异形口模内的流动—分配腔和引料流道 对于中空型材，需要在流道中设置分流梭来构成分配腔 分流梭支架设置在一块板上 为了消除支架所引起的熔接痕，支架在满足强度要求下，截面和长度应薄而短，从支架到模唇前，也应有一定的收缩角（20°~40°） 异形口模内的流动—分配腔和引料流道 对于壁厚差别较大的型材，为了避免熔体停滞，常在流道中设置分离翅 它要保持熔体是熔合的而不产生熔接痕 异形口模内的流动—分配腔和引料流道 为了实现等速挤出，不仅要控制模唇内的流动，也要控制分配腔和引料流道内的流动 由于分流部分有效流道截面比模唇流道截面大，而把分流道模唇的流道称为压缩段 在异形口模设计中，是调节口模流道各部分流速的主要区段 在型材截面差别不是很大时，可通过调节压缩段参数来改善流动平衡 在型材截面差别很大时，仅依靠调整压缩段参数尺寸已不能达到要求，需把各个子区域的压缩段分开，使各个子区域的平直段长度可以调整，从而达到优化口模流道的目的 实例： 异形口模内的流动—分配腔和引料流道 异形口模流道形状复杂，可近似地看成由简单形状的流道（如圆形、缝隙、环隙和锥形等）适当组合而成的 其压力降可看成该流道各种简单几何形状流道压力降之和 异形口模内的流动—分配腔和引料流道 将n和H代入式 c=1.2192 用y=98.653代入上式，即可求得衣架中心高度，ZC=38.926cm 在y=98.653处，剩余的衣架了宽度只有100-98.653=1.47cm 支管以0.477cm半径垂直到达此处，计算结果如下 y/cm 0 25 50 75 98.653 R/cm 2.006 1.823 1.592 1.264 0.477 z/cm 0 6.428 13.695 22.524 38.926 缝型口模内的流动—衣架式口模 将这些数据绘制的草