反应降解聚丙烯的高速挤出流动稳定性

采用双毛细管流变仪研究了反应降解聚丙烯试样的挤出稳定性。结果表明:基础树脂聚丙烯PP-2401的挤出压力随剪切速率增高呈阶梯状稳定增高,而降解聚丙烯的挤出压力随剪切速率增高出现不规则波动;低相对分子质量降解聚丙烯的压力波动主要发生在口模入口区;发生波动的原因与聚丙烯分子链结构特征有关,同时与熔体在口模区的Weissenberg准数和Reynolds准数较大有关。     

含氟弹性体对LLDPE熔体流变性能的影响

通过改变含氟弹性体(PPA)的含量,研究了PPA对线型低密度聚乙烯(LLDPE)熔体流变行为的影响.研究发现,将PPA加入到LLDPE中,熔体的挤出压力、挤出胀大比均减小,发生鲨鱼皮畸变和挤出压力振荡等不稳定流动现象时的临界剪切速率提高,扩大了加工范围;足量的PPA甚至可完全消除鲨鱼皮畸变现象.     

高聚物熔体挤出不稳定流动的研究进展

对近年来国内外关于熔体挤出不稳定流动现象的研究进展进行了介绍。阐述了关于形成鲨鱼皮和压力振荡及其他挤出不稳定流动的相关机理，并总结了抑制挤出不稳定现象所采取的措施。     

聚烯烃熔体两类挤出畸变现象的定量描述

采用恒速型双毛细管流变仪研究一批聚烯烃熔体的高速挤出行为.定义了定量描述两类挤出畸变现象--鲨鱼皮畸变和挤出压力振荡的若干物理参数.定量描述了温度、挤出速率、熔体材质及成分对挤出压力振荡和鲨鱼皮畸变的影响规律.发现线型聚合物熔体高速挤出时易发生鲨鱼皮畸变和挤出压力振荡,而支化聚合物或主链含大侧基聚合物熔体很少出现同类畸变.挤出速率增大,压力振荡的频率加大,振荡加剧;挤出温度升高,开始发生振荡的临界剪切速率增高,熔体流动不稳定性减轻;但对同一熔体而言,不同温度下开始发生压力振荡的临界剪切应力变化不大.     

临界外推滑移长度的解析、测量及其流变学意义

给出用恒速型毛细管流变仪研究熔体挤出畸变时,计算熔体壁滑速率和外推滑移长度的原理和方法,采用2种聚合物样品HDPE(高密度聚乙烯)和EPDM(三元乙丙橡胶)验证计算方法。求得样品的壁滑速率在每秒几厘米的量级,临界外推滑移长度在毫米数量级。由此进一步探讨壁滑的分子机理和界面机理,指出发生显著熔体壁滑、压力振荡和挤出物表面畸变的前提条件是,熔体具有线形分子链且发生强缠结以及熔体/模壁间具有强吸附边界。     

LLDPE/LDPE共混熔体不稳定流动性的研究

采用恒速型双毛细管流变仪对比研究了LDPE/LLDPE不同组分含量共混物在较宽速率范围内的流变行为,通过研究共混物的黏度、弹性、挤出压力振荡、流动曲线、挤出畸变的差异,分析讨论了共混组成对黏弹性,进而对挤出压力振荡、鲨鱼皮等不稳定流动现象的影响。结果表明,共混使熔体的非线性黏性、弹性均增加,挤出畸变现象加重;少量LDPE的混入可消除LLDPE的挤出压力振荡现象,但鲨鱼皮畸变加重;而少量LLDPE的混入却不能消除LDPE熔体在毛细管入口处的压力振荡现象。     

用双毛细管流变仪对 HDPE与LLDPE挤出压力振荡的研究

用RH2000恒速型双毛细管流变仪研究了3种HDPE和3种LLDPE的挤出压力振荡现象。通过压力振荡图、流动曲线和挤出物表观3方面,对两种类型聚乙烯压力振荡的差异进行了分析。发现HDPE的压力振荡很明显,振幅在2~3MPa,而LLDPE的振幅很小,甚至在压力-时间图上看不出来。6种聚合物的流动曲线都发生了断裂。在柱塞下降速度恒定下发生压力振荡时,流速并不恒定,粘界面条件下流速较小,滑界面条件下流速较大,并通过计算获得了3种HDPE发生压力振荡时对应于粘界面与滑界面的流速。HDPE和LLDPE在粘界面条件下挤出物都是鲨鱼皮,而滑界面条件下HDPE的挤出物类似于无规破裂,LLDPE挤出物表观较光滑,且没有鲨鱼皮。     

HDPE及其共混物鲨鱼皮畸变的定量描述

采用光学显微镜对在恒速型双毛细管流变仪中挤出的HDPE及其共混物的鲨鱼皮现象进行了定量描述,并说明了剪切速率、温度等对鲨鱼皮现象的影响。     

HDPE及其共混物的挤出压力振荡现象

采用恒速型双毛细管流变仪研究高密度聚乙烯及其共混物的压力振荡现象,测量了压力振荡的振幅及频率,计算了熔体在管壁的滑移速率和临界外推滑移长度。结果表明,发生压力振荡时,熔体与毛细管壁的界面出现“时黏时滑”转变。黏界面时,挤出物表面出现“鲨鱼皮”现象;滑界面时,挤出物表面粗糙,类似于无规破裂。随剪切速率的增加,压力振荡的振幅减小,而滑移速率、临界外推滑移长度及振荡频率均有提高。升高挤出温度和采用共混改性都可抑制压力振荡现象。     

反应降解聚丙烯熔体的流变行为

采用双管毛细筒流变仪研究反应降解聚丙烯(PP)的非线性流变性能及其与分子结构参数的关系。结果表明:降解PP熔体为假塑性流体,降解程度越大,剪切黏度越低,而非牛顿流动指数增大,表明低相对分子质量PP的黏-切敏感性降低;不同相对分子质量PP试样的黏度随温度升高而下降,相对而言,低相对分子质量PP的黏-温依赖性略大,可能与分子链变短后构象熵减小有关;降解PP熔体的毛细管入口压力降(熔体弹性)随相对分子质量减小而降低;低相对分子质量PP的入口压力降~剪切速率曲线规律性差,说明降解PP熔体在毛细管入口区的流动稳定性较差。