聚合物的非晶態(tài)ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 03:10本頁面
【正文】 ? 高聚物的流動過程中同時含有不可逆的粘性流動和可逆的高彈形變兩部分，位總形變增大 ? 牛頓粘度 不可逆部分。表現(xiàn)粘度值比牛頓拈度來得小 ? 表現(xiàn)粘度并不完全反映高分子材料不可逆形變的難易程度 ? 流動性好壞的一個相對指標(biāo)還是很實用的。 ? 表觀粘度大則流動性小 .../)()( ?????? sa ??1. ??na K ?? 1． 溫度的影響 ? 溫度的升高使鏈段運動的能力增加 ， 因而使高分子熔體粘度降低 ， 當(dāng)高分子熔體的溫度遠高于其 Tg 時 （ 得超過 100℃ 以上 ） ， 粘度與溫度的關(guān)系近似符合 WLF方程： 對比下列公式的適用范圍 RTEAe????)()()()(lgggg TTTTTT???????分子量的影響 ? 分子量的大小影響到分子鏈運動的難易 ， 因此對聚合物的熔體粘度影響很大 。 當(dāng)分子時增大時 ， 剪切粘度也增大 ， 流動性就變差 ， 熔融指數(shù)也變小 。 ? 從表 618中可以看出：對于高壓 PE， 其分子時增加還不到三倍 ， 但其表觀為度卻已經(jīng)增加了四 、 五個數(shù)量級 ， 熔融指數(shù)也降低了四 、 五個數(shù)量級 。 由此可見 ， 分子量的緩慢增大 ， 將導(dǎo)致表觀粘度的急劇增加和熔融指數(shù)的迅速下降 。 ? 熔融指數(shù) 與分子量 之間的關(guān)系： ? 2． 分子量分布的影響 ? 分子量分布的寬窄對高聚物的流變性和熔體粘度也有一定的影響 ， 比如：在高聚物加工過程中 ， 常常發(fā)現(xiàn) 相同的高聚物原料 ， 但由于分子量分布不同 ， 而影響流動性 ， 導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生波動 。 大量研究證明： ? （ 1） 分子量分布較窄的高聚物或者是單分散的高聚物其熔體的剪切粘度主要是由 決定； ? （ 2） 分子量分布較寬的主聚物 ， 其熔體粘度 的關(guān)系不大 ， 其分子量較高部分對 的貢獻比低分子量部分要大得多 。 ? 因此 ， 對于兩個相等的同一種高聚物試樣而言 ， 分子量分布較寬的有可能比單分散試樣具有較高的 。 ? 3． 鏈支化的影響： ? ? （ 1） 當(dāng)支鏈比較短時 ， 支鏈不能形成有效的纏結(jié) ， 這時支鏈表現(xiàn)為增塑作用 ， 通常隨支化點的增多和支鏈長度的增加 ， 聚合物的熔體粘度下降 。 ? 例如： PP和聚 1丁烯可看作是 PE的支化異構(gòu) ? （ 2） 當(dāng)支鏈長到足以相互纏結(jié)時 ， 對熔體粘度的影響比較顯著 。 如圖 669。 ?4． 其他結(jié)構(gòu)因素的影響 ? 能使 Tg升高的因素 ， 往往也使粘度 升高 。 ? （ 1） 鏈柔性 ? 對分子量相近的高聚物 ， 柔性鏈的粘度比剛性鏈低 。 如：聚有機硅氯烷的粘度很低 ， 而聚酰亞胺的粘度很高 。 ? （ 2） 分子的極性和氫鍵 ? 分子鏈極性強或有氫鍵存在 ， 其分子間相互作用很強 ， 因此熔體粘度很大 。 ? 尼龍 、 聚丙烯酸存在氫鍵 ， 聚丙腈極性較強 ，其粘度很大 。 ? （ 3） 離子鍵 ? 離子鍵能把分子鏈相互連結(jié)在一起 ， 就如發(fā)生交聯(lián) ， 因而使粘度升高 。 ? 2．?dāng)D出物脹大 ? 當(dāng)高聚物熔體從小孔、毛細管或狹縫中擠出時，擠出物的直徑或厚度會明顯地大于?？诘某叽?，這種現(xiàn)象叫做擠出物脹大，或稱離膜膨脹，亦稱巴拉斯（ Barus） 效應(yīng)。圖 676是擠出物脹大現(xiàn)象示意圖，熔體的一個體積元在進入模孔時形狀發(fā)生變化，離開?？诤篌w積元的形狀傾向于恢復(fù)到未進入?？趨^(qū)的形狀，稱之為彈性記憶效應(yīng)。 拉伸粘度 ?1． 拉伸粘度的測量方法 ?2． 拉伸粘度與拉伸應(yīng)力的關(guān)系 ? 由圖可以看出：高聚物熔體的拉伸粘度與拉伸應(yīng)力關(guān)系分為三類： ? （ A） 拉伸粘度與拉伸應(yīng)力無關(guān) ? 符合這種情況的高聚物主要是聚合度較低的線型高聚物 ， 如尼龍 66， 聚甲醛 、 PMMA等 。 ? （ B） 當(dāng)拉伸應(yīng)力增至剪切粘度開始下降的應(yīng)力值時 ，拉伸粘度開始隨拉伸應(yīng)力的增加而上升 。 ? 主要是支化高聚物。如支化聚乙烯等。 ? （ C） 當(dāng)拉伸應(yīng)力增至剪切粘度開始下降的應(yīng)力值時 ，拉伸粘度隨拉伸應(yīng)力的增加而下降 。 ? 主要是高聚合度的線型高聚物，如高密度 PE和 PP等。 3．拉伸粘度與拉伸應(yīng)變速率的關(guān)系 ? 拉伸應(yīng)變速率對拉伸粘度的影響比較復(fù)雜 。 從拉伸流動中結(jié)構(gòu)變化分析 ， 拉伸流動中會發(fā)生鏈件纏結(jié) ， 其結(jié)果將使拉伸粘度降低 。 但是 ，在拉伸流動中分子鏈發(fā)生伸展并沿流動方向取向 ， 結(jié)果將使分子間相互作用增加 ， 對流動的阻力增加 ， 因而拉伸粘度會增大 ， 表觀拉伸粘度最終決定于這兩種效應(yīng)哪一種占優(yōu)勢 。 小 結(jié) ? 一 、 熱運動 ? 力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變 ? 二 、 玻璃化轉(zhuǎn)變 ? 影響的 Tg 因素 ? 三 、 粘性運動 ? 1． 特點 2． Tf 3． 流動性表征 4． 影響 的因素 ? 5． 高聚物熔體的流動曲線 、 彈性效應(yīng) 輕度結(jié)晶高聚物 ?存在明顯的 Tg 高聚物的耐熱性 ?高聚物的耐熱性因生產(chǎn)和應(yīng)用中的情況不同 ， 其意義也有所不同 。 ?塑料和纖維 ——是指 Tg（ 非晶態(tài) ）或 Tm （ 晶態(tài) ） 的高低 。 ?橡膠 ——是指它的 Tf 。 ?加工 ——是指 Td或 Tox 。 ? MI ? 定義：在一定溫度下 ， 熔融狀態(tài)的高聚物在一定負荷下 ， 10min內(nèi)從規(guī)定直徑和長度的標(biāo)準(zhǔn)毛細管中流出的真數(shù) 。 ? 熔融指數(shù)越大 ， 流動性越好 。 ? 熔融指數(shù)的確定 用標(biāo)準(zhǔn)熔融指數(shù)測定儀 。
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