高分子流体流动的影响因素.ppt

结论：（1）临界剪切速率以上，当分子量分布加宽时，物料黏度下降更快，流动性及加工行为显著改善；——这是因为此时分子链发生相对位移的温度范围变宽，尤其低分子量组分起内增塑作用，使物料开始发生流动的温度降低。一般塑料加工中，都采用较高的剪切速率来改善熔体的流动性，提高充模能力，尽量避免出现充模不足的现象。5.2.2黏度的分子量分布依赖性第26页，课件共67页，创作于2023年2月（2）分子量分布宽的试样，其非牛顿流变性较为显著：——在低剪切速率下，宽分布试样的黏度，尤其零剪切黏度，往往较高；随剪切速率增大，宽分布试样与窄分布试样相比（设两者重均分子量相当），其发生剪切变稀的临界剪切速率偏低，黏度-剪切速率敏感性较大；在高剪切速率范围内，宽分布试样的黏度反而比相当的窄分布试样低。这种性质使得在高分子材料加工时，特别橡胶制品加工时，希望材料分子量分布稍宽些为宜，更易挤出或模塑成型5.2.2黏度的分子量分布依赖性第27页，课件共67页，创作于2023年2月分子量的分布可以通过分级、光散射或渗透压等绝对方法进行测量，但是这些方法比较费时，操作也比较麻烦。而凝胶渗透色谱、超离心法或特性黏度法等相对方法，测定时需要用绝对法来校准。以上这些方法都是在溶液中进行测定的5.2.2黏度的分子量分布依赖性第28页，课件共67页，创作于2023年2月而高分子熔体直接测定分子量分布的实验比较复杂，理论基础尚未得到充分证明。洛卡蒂等提出相对简单的方法，对于分子量分布服从正态分布的聚合物(如线性PS)，其零切黏度可以表示为5.2.2黏度的分子量分布依赖性第29页，课件共67页，创作于2023年2月5.2.3动态流变性质的分子量依赖性分子量从左到右、从上到下逐渐减小聚甲基丙烯酸甲酯熔体的动态弹性模量与频率的关系平台区模量可以写成第30页，课件共67页，创作于2023年2月5.2.3动态流变性质的分子量依赖性上述公式计算得到的约为用零切黏度对作图的一半。因为当一个短链和另一个分子链发生缠结的时间，在缠结点的每一侧大约分布着短链总长度的一半。平台区模量可以写成第31页，课件共67页，创作于2023年2月（1）动态剪切模量G＇随分子量和频率的增加而迅速变大，并逐渐达到一个平台；（2）分子量越高，平台区越宽，分子量越小，平台区越窄，甚至不出现平台；A、缠结多出现于分子量较高的分子之间。B、平台区应出现在大分子链的缠结来不及滑脱、应力来不及松弛的频率范围内C、动态剪切模量的平台在数值上基本与分子量无关。5.2.3动态流变性质的分子量依赖性第32页，课件共67页，创作于2023年2月分子量不同的PMMA熔体的动态黏度与频率的关系（1）频率一定，分子量增加，动态模量和黏度都增大；（2）分子量增加，牛顿平台逐渐缩短，直至消失；（3）分子量增大，临界缠结分子量Mc变小；5.2.3动态流变性质的分子量依赖性第33页，课件共67页，创作于2023年2月聚乙烯PE的动态流变行为的分子量分布依赖性分子量分布越宽，高分子量的部分对流体流变行为的贡献越显著5.2.3动态流变性质的分子量依赖性第34页，课件共67页，创作于2023年2月5.3分子形状对黏度的影响5.3.1分子的支化几种支化高分子的形式第35页，课件共67页，创作于2023年2月一般规律：（1）当分子量相同时，高分子链的支链的程度和含量对其黏度影响极大。一般说，短支链（梳型支化）对材料黏度的影响不大；在相同的分子量条件下，支链越多、越短，流动时的空间位阻越小，黏度就越低。（2）若支链虽长，但它的分子量仍小于临界缠结分子量，这样的支化分子结构比分子量相同的线性分子紧凑，使分子间距增大，分子间相互作用减弱，黏度降低。若大于临界缠结分子量，黏度提高。5.3.1分子的支化第36页，课件共67页，创作于2023年2月（3）若支链相当长，支链本身发生缠结，支化聚合物的流变性质更加复杂：——在高剪切速率下，支化聚合物比分子量相当的线型聚合物的黏度低，但其非牛顿性较强；5.3.1分子的支化长线性第37页，课件共67页，创作于2023年2月（3）在低剪切速率下，与分子量相当的线型聚合物相比，长支化聚合物（支链本身发生缠结，）的零剪切黏度或者要高些，或者要低些。低的原因1：支化聚合物结构紧凑。低的原因2：支化聚合物比线性聚合物更易受剪切速率的影响。即使较小的剪切黏度对支化聚合物也太大，以致于得不到零剪切黏度。实践应用：如在橡胶中加入一定量的再生胶，可大大改善加工性能。