高分子流体的弹性-s.pptVIP

* * * * * * * 3.11 高分子流体的弹性 受力状态 自然状态 高聚物流体流动中的弹性表现 高聚物流体是一种兼有粘性和弹性的液体。特别是当分子量大，外力作用时间短或速度很快，温度在熔点以上不多时，弹性效应显著。 主要类型 Weissenberg 韦森堡效应（亦称法向效应或爬杆效应) Balus 包拉斯效应（亦称挤出胀大） 可回复的切形变 不稳定流动 可回复的切形变 可回复形变 粘性流动产生的形变 100%粘性体 100%弹性体 Weissenburg (韦森堡) 效应 小分子液体 高分子液体 Weissenberg 韦森堡效应（爬杆效应) 牛顿流体 高聚物流体 Weissenberg 效应是一种发向应力效应 流动平面 法向应力 Fixed cone, rotating plate (a) purely viscous behavior (b) viscoelastic behavior Which one is the fast one? 挤出胀大 Die swell Water---small molecules Polymers 挤出胀大 Die swell 定义：挤出机挤出的高聚物熔体其直径比挤出模孔的直径大的现象。 挤出胀大比 Die swell ratio ——挤出物直径和挤出口直径之比。 Newton 流体 B=0.88~1.12 高分子熔体或浓溶液 B=10 Balustrade 栏杆 用符号B来表示 如何减小挤出涨大？ ——引起聚合物弹性形变储能剧烈变化区域为：模孔入口处，毛细管壁和模孔出口处。 ——模口设计成流线型，提高加工温度等 膨胀比 粘度 ?(Pa.s) 106 105 104 103 10-1 100 101 102 103 (s-1) 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 De/D 剪切速率对出口膨胀比的影响 Graessley, W. W. 1975 市售PS 毛细管挤出 Swell ratio De/D 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.1 1.0 10 100 200?C 160?C 180?C (s-1) 温度对出口膨胀比的影响 Graessley, W. W. 1975 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 100 101 102 ? (Pa) 宽分布 窄分布 窄分布 分子量及其分布对出口膨胀比的影响 流动路径对出口膨胀比的影响 Direction of flow Increasing flow rate 熔体破裂 不稳定流动 鲨鱼皮形 波浪形 竹节形 螺旋形 不规则破裂 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *