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            塑料熔體粘彈性

            Date:2022/5/7 8:37:44 / Read: / Source:本站

            塑料熔體粘彈性

            前人已用實驗結果說明含發泡劑塑料熔體在通過口模流道時,發泡點的位置對泡體質量影響很大,在這節書里將著重討論影響發泡點位置的各種參數,介紹大量實驗結果,說明各參數間的關系。EVA膠膜生產線www.hbhdzx.com

            A.M.Kraynik通過對含發泡劑塑料熔體在流徑口模平直流道時的發泡行為進行了觀察,并以此為依據,提出了數學模型反映影響發泡點位置的各參數間關系,他把流道分為三個區段進口段、穩流段和出口段,參看圖4-13、圖4-14進口段中的熔體因受進口效應影響,壓力曲線偏離直線。不含發泡劑的聚合物熔體在進口段也會產生進口效應,但比含發泡劑的小。穩流段的壓力線是直線。熔體的流動是穩定的,充分發展的,壓力梯度不變,其粘度可以用以下公式進行計算。出口段,由于熔體中出現氣泡,熔體經歷相變,由單液相流變為氣液兩相流,而且隨著熔體中氣泡的連續膨脹,氣相的比例將連續增長,熔體的粘度也將發生連續的變化,壓力曲線將偏離直線,壓力梯度不再是常數。因此,進口段和出口段都不能用公式(4-1)、(4-2)、(4-3)進行計算。而流道中出現氣泡的位置對三段的劃分有直接的影響,為了找出影響發泡點位置的各種因素間的關系進口壓力修正和出口壓力修正;熔體在流道壁面處的剪切應力; R,L--相應為流道的半徑和長度。EVA膠膜生產線www.hbhdzx.com

            假如把壓力曲線的彎曲部分用直線代替,則各壓力存在以下關系。為了計算的改便,引人兩個無量綱參數,0a:0a的物理意義,0表示熔體通過流道時,在未出現氣泡前的壓力降與熔體中出現氣泡后到出口的壓力降之比;a表示流道中熔體在未出現氣泡前的平均壓力梯度與出現氣泡后的平均壓力梯度之比。Q含發泡劑熔體在流道口的體積流率 CD.Han用試驗結果證實了(4-13)式的正確。EVA膠膜生產線www.hbhdzx.com

            Hansen,D.MBrgg,Y.Qyanngi等早已指出,利用提高擠出速率,可以使熔體在流道中發泡點的位置移出口模,有利于得到泡孔均勻細密的優質泡體。(4-13)式可用來分析影響L的各多數間關系,很有實用參考價值。但采用此式要確定P;值比較困難,一般用實測,通過對透明流道中發泡行為的觀測,同時確定沿流道軸向壓力的分布,定出發泡點的壓力,此法應用除了在設備上的困難外,測定的精度也比較低。后來,M.L.Fridman,Q.Y.Sabsmi,N.E. NikolaevaG.R.Barshtein提出了一個比較簡便的方法,他們利用熔體含氣相氣體后的可壓縮性與流體靜壓力的關系,找出發泡點的位置,如圖4-16所示。當含氣體的聚合物熔體所處壓力高于發泡的臨界壓力P:時,氣體溶于熔體,熔體呈單相狀態,其壓縮性與不含氣體的熔體一樣,但當所處壓力低于P時,熔體中所含過量190℃氣體離析出來形成氣相,熔體呈兩相流體,可壓縮性明顯增 20 ·HDPE+0.6%AC 加,因此壓力曲線的斜度明顯 P_實驗結果 改變,此轉析點的對應壓力即 P..計算結果(4-14)式 為氣泡膨脹的臨界壓力P, >10- 縱座標為熔體所含氣相氣體的體積與熔體 的體積之比,橫座標為熔體所受靜壓力,兩條斜率不同壓力線的交點即P,P也可用聚合物熔體的粘彈性直接影響熔體中氣泡的臨界壓力Po4-16、圖4-17所示為兩種含有發泡劑的塑料熔體通過相同道時的發泡情況,應該說明兩個圖中的人或B并不相同。圖的縱座標是壓力,橫座標是流程。從圖 4-16 可以看出入的壓力線斜度比B的大,也就是A的粘度比B大。A B的出口殘余應力很接近,說明它們的彈性接近。在口模中B比入先發泡,泡孔出現早,在流動過程受剪切力的作用,使泡孔容易塌陷,泡體密度增大。熔體入粘度大,剪切熱也大,對提高產量不利。EVA膠膜生產線www.hbhdzx.com

            所以這兩種熔體對擠出發泡都不適宜。圖 4-17 中所示是另外兩種材料AB的壓力變化圖,B的壓力線斜度比A大,說明B的粘度比A大,但人的出口殘余壓力比 B大,還超過了發泡的臨界壓力P,使發泡點移出口模,這對提高發泡質量有利,因此在選擇擠出發泡用的聚合物時,要求聚合物熔體的粘度低一些,彈性大一些有利于把發泡點推出口模,對提高擠出發泡質量有利。關系前面的實驗結果說明氣體在塑料熔體中有兩種不同的存在狀態,一種是熔解在熔體中,觀察不到氣相的存在,另一種是氣體游離在熔體中,形成氣泡,這兩種不同的情況,使熔體出現兩種不同的流變性能,因此在研究分析各種參數對含發泡劑塑料熔體流變性能的影響時,必須注意熔體所處的條件。

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