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。     

三元乙丙橡胶挤出压力振荡现象的影响因素

采用恒速型双筒毛细管流变仪研究了剪切速率、口模温度和含氟弹性体偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(PPA)对三元乙丙橡胶(EPDM)挤出压力振荡现象的影响.结果表明,EPDM高速挤出时,升高温度可以推迟挤出压力振荡现象的发生;振荡周期和振幅均随剪切速率的增加而减小;加入PPA可以改善EPDM挤出物的外观,且挤出压力低于纯EPDM,PPA质量分数越大,其降低幅度越大.     

PMMA熔体黏度影响因素实验研究

针对不同类型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料熔体的黏度开展实验研究。结果表明,3种不同的PMMA材料因相对分子质量大小的不同而使其流变特性存在一定的差异,在相同的温度下和压力下,相对分子质量越大,剪切黏度越大。随着挤出压力的增加,剪切速率则增加,剪切黏度减小,呈现剪切变稀的特征。同时剪切黏度随温度的变化也较为显著,随着温度的增加,剪切黏度变小,当温度达到280 ℃,3种材料的剪切黏度逐渐变得相等。     

相对分子质量对全同聚1-丁烯熔体流变行为的影响

采用恒速型双筒毛细管流变仪研究了不同相对分子质量的全同聚1-丁烯(iPB)在较宽剪切速率范围的稳态剪切流变行为。讨论了剪切速率、温度及相对分子质量对iPB熔体黏弹性、非牛顿指数、黏流活化能及挤出物表观的影响。结果表明:在实验剪切速率范围内,iPB是典型的假塑性流体,相对分子质量越大非牛顿指数越小,熔体的黏弹性和黏流活化能越大,挤出物临界剪切速率越小;升高温度能降低熔体的黏弹性。iPB熔体的非牛顿性随温度变化及黏流活化能随剪切速率变化均因相对分子质量的不同而略有差异。     

挤出级SAN/ASA共混物在毛细管流变仪中的熔体破碎现象

通过毛细管流变仪系统表征了挤出级苯乙烯–丙烯腈塑料与丙烯腈–苯乙烯–丙烯酸酯塑料(SAN/ASA)共混物的熔体破碎现象,研究了加工温度、SAN分子量及其AN含量、ASA分子量和ASA含量对ASA挤出物表面质量的影响。研究发现,随着SAN分子量的增加、SAN中AN含量的增加和ASA分子量的增加,引起聚合物发生熔体破碎的剪切速率(临界剪切速率)都有所减小,更容易出现不稳定挤出和熔体破碎现象;同时,随着SAN分子量的下降,ASA树脂的粘流活化能增加,熔体黏度的温度敏感性增加。随着ASA含量的增加,临界剪切速率亦移向低值区,熔体破碎现象与熔体加工过程储存的弹性能有关。此外,加工温度的提高有利于消除熔体破碎现象。     

PP/PEG共混体系熔体流变性能研究

以聚乙二醇(PEG)为抗静电剂,在不同共混比例下与聚丙烯(PP)熔融挤出,用流变仪分析了PP/PEG二元共混体系的流变性能,并深入研究了剪切速率、温度、PEG含量等因素对共混体系熔体流变性能的影响。结果表明:PP/PEG共混体系为典型的假塑性流体;随着PEG含量的增加,非牛顿指数n先增大后减小;黏流活化能随PEG含量的增加而增加;结构黏度指数Δη则随PEG含量的增加先减小后增大,且在PEG含量为6%时达到极小值,此时共混体系的可纺性相对较好。     

PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究

通过熔融共混制备了聚L-乳酸(PLLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,并研究了该PLLA/TPU共混挤出物的流变性能及聚集态结构。结果表明:该PLLA/TPU共混物为假塑性流体,随着共混体系中TPU含量的增加,共混物熔体的表观黏度提高,且非牛顿指数减小,即共混物的黏度对剪切速率的敏感性增强;另外,随着剪切速率或TPU含量的增加,PLLA/TPU共混挤出试样的结晶度呈下降趋势,其断裂强度与模量亦有所降低,而断裂伸长率则有所提高。     

PP/WSPET/ZnO三元共混合金的流变性研究

用CFT-500型毛细管流变仪研究了PP/WSPET/ZnO共混体系的流变性能。研究结果表明:PP/WSPET/ZnO共混合金为典型的假塑性流体,WSPET含量增加,流体产生不稳定流动的临界剪切速率增大。共混合金的表观黏度和零切黏度随WSPET含量和温度提高而减小。黏度对温度的依赖性随WSPET含量增加和剪切速率的增大而减小。     

PA6/载银沸石共混物结晶及流变性能的研究

将载银沸石与聚己内酰胺(PA6)进行共混,经熔融挤出制备PA6/载银沸石共混切片,并进行了结晶形态及流变性能分析.结果表明:PA6中载银沸石的引入产生了异相成核结晶,使PA6球晶变小,结晶度提高;PA6/载银沸石共混体系为假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小,随温度升高而降低,随着载银沸石含量的增加而减小;共混...     

高分子材料动态成型过程中熔体非线性行为的研究

借助流变测量和连续介质理论,不依赖已有的本构关系,对平行叠加正弦振动条件下高分子熔体经毛细管的动态挤出过程进行了理论分析。以低密度聚乙烯(LDPE)为原材料,实验测量LDPE熔体在一定振动频率和振幅下毛细管入口压力、体积流量和挤出胀大的瞬态值,即可得到动态成型过程中高分子熔体剪切应力、剪切速率和表观粘度的变化规律:随振幅和频率的变化,LDPE熔体的表观粘度呈非线性变化趋势;在不同的振幅和频率下动态挤出LDPE熔体,跟稳态挤出时一样,壁面剪切应力与壁面剪切速率也成非线性比例关系。     

PE-HD/EVA共混物的黏度及挤出压力振荡现象

采用恒速型双毛细管流变仪研究高密度聚乙烯(PE-HD)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)共混物的流变现象,着重研究了不同比例 EVA 的加入对 PE-HD 的黏度及压力振荡现象的改善情况。研究发现,在 PE-HD 中添加适量的 EVA 可以降低共混物的黏度,在低剪切速率下,共混物的黏度对 EVA 的用量比较敏感,随着 EVA 用量的增加呈近似线性减小趋势;在 PE-HD 中添加适量的 EVA 可以抑制压力振荡现象,使共混物发生振荡的临界剪切速率升高,振荡的振幅减小。     

聚烯烃弹性体的结构与熔体黏度关系的研究

采用凝胶渗透色谱仪和核磁共振仪表征了一系列聚烯烃弹性体（POE）样品的结构,并用毛细管流变仪考察了其挤出稳定性、剪切依赖性和黏温依赖性,分析了熔体黏度与聚合物结构的关系。结果表明,随着剪切速率的提高,高相对分子质量的POE熔体易出现不稳定流动,挤出物表面发生畸变;相对分子质量越大、温度越低、共聚单体含越高,发生不稳定流动的临界剪切速率c越低;POE的剪切黏度很大程度上受相对分子质量的影响,与共聚单体的含量关系不大;不同相对分子质量及组成的POE熔体的黏流活化能相近,约为2.8×10^4 J/mol。基于Carreau、Cross和Arrhenius等方程,分别建立了关联熔体零切黏度与聚合物重均相对分子质量和温度关系的半经验式、关联熔体表观黏度与零切黏度和剪切速率关系的半经验式;两式可用于预测POE熔体的黏度,其适用范围为温度为130~190 ℃,剪切速率为10~2 000 s-1,重均相对分子质量（Mw）为4.2×10^4~1.24×10^5 g/mol。     

瓶级聚酯质量对流变及加工性能的影响研究

研究和分析了加工温度、特性黏数、摩尔质量及其分布、间苯二甲酸含量(IPA)、二甘醇(DEG)含量等因素对瓶级聚酯流变性及加工性能的影响。结果表明,在低剪切速率下,温度的升高使熔体的切力变稀现象逐渐减弱,当剪切速率达到8 000 s-1以上时,温度及剪切速率都几乎对熔体的表观黏度没有影响;摩尔质量越高,熔体黏度的切变速率依赖性越大,摩尔质量分布宽有利于成型加工条件的控制;在相同剪切速率下,熔体的剪切黏度随着IPA含量的增大而逐渐降低;DEG含量低的聚合物熔体在低剪切速率下出现非牛顿性流动的现象比DEG含量高的要明显得多。     

APAO热熔压敏胶的流变性能研究

采用高级流变扩展系统（ARES）研究了基体树脂无规聚α 烯烃(APAO)的牌号、增黏剂C5石油树脂用量和增塑剂种类对APAO热熔压敏胶流变性能的影响。结果表明,APAO相对分子质量越大,热熔压敏胶的剪切黏度越高;随着C5石油树脂用量的增加,热熔压敏胶的剪切黏度会出现一个峰值;增塑剂的相对分子质量越小,热熔压敏胶剪切黏度越小,而增塑剂的种类对热熔压敏胶的切敏性无影响;同时热熔压敏胶的温敏性良好,温度升高,热熔压敏胶的黏度下降,高温低频率时切敏性较差,高温高频率时切敏性良好,随着温度的降低,切敏性变好。     

超高分子量聚乙烯成型加工技术最新进展

针对超高分子量聚乙(烯UHMWPE的)分子量大、熔体黏度高、临界剪切速率低和摩擦系数小而导致不易成型加工的问题重,点阐述了近几年UHMWPE的国内外成型加工技术最新进展包,括高速模压成型、固态挤出成型、气辅挤出成型及激光烧结成型等,并指出了提高黏均分子量1 000万以上的UHMWPE的加工效率是当今该领域的重要研究课题和发展方向。     

反应挤出制备的接枝LLDPE流变性

采用恒速型双毛细管流变仪定量研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)及其反应挤出接枝料的流变行为,研究了接枝改性对反应接枝料熔体的粘弹性、挤出压力振荡及挤出物外观影响。结果表明,反应接枝使LLDPE的平均相对分子质量增加,粘流活化能增大。高速挤出时,LLDPE的挤出压力出现振荡现象,挤出物表观出现鲨鱼皮畸变;相对而言,反应接枝料的挤出过程更加稳定,挤出物表观得到改善。     

Melt fracture behavior of polypropylene‐type resins with narrow molecular weight distribution. I. Temperature dependence

Polypropylene (PP)‐type resins with narrow molecular weight distribution, such as PP‐type thermoplastic elastomer PER and controlled‐rheology PP (CRPP) made by peroxide degradation of high molecular weight PP, have a problem of easy generation of skin roughness at extrusion. To examine the present state, the occurrence of skin roughness in PER and CRPP at extrusion was investigated with a capillary rheometer in a shear rate range of 12–6100 s^?1 and a temperature range of 180–280°C. A homo‐PP (HPP) and a block‐PP (BPP) with usual molecular weight distributions were used for comparison. HPP and BPP with usual molecular weight distributions show smooth extrudates at low shear rates and abruptly generate severe skin roughness “elastic failure” originating at the die entrance at a higher shear rate. PER and CRPP with narrow molecular weight distributions easily generate “sharkskin” melt fracture originating at the die exit, from a shear rate nearly one decade lower than rates of elastic failure of HPP and BPP. The sharkskin becomes more severe, with increasing shear rate, and attains to the elastic failure. The critical shear rate at which sharkskin occurs increases with increasing extrusion temperature. The critical shear rate is about 20 s^?1 at 180°C and about 120 s^?1 at 280°C, which is in the range encountered by the molten resin at extrusion processing. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 84: 2111–2119, 2002