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多数聚合物在流动中除表现出粘性行为外,不同程度的表现出弹性行为。聚合物流动过程中最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。端末效应:聚合物熔体在管子进口端与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象叫做端末效应。它包括入口效应和模口膨化效应。不稳定流动:高分子熔体挤出时,如果剪切速率超过某一极限值时,从口模出来的挤出物就不是平滑的,会出现表面粗糙、起伏不平、有螺旋波纹、挤出物扭曲甚至为碎块状。这种现象成为不稳定流动或熔体破裂。一、端末效应——聚合物在入口端和出口端的流动行为一、端末效应(一)入口效应被挤压的高聚物熔体通过一个狭窄的口模,即使口模通道很短,也会有明显的压力降。这种现象称为入口效应。2)液体中增大的剪切速率使大分子产生更大、更快的形变,使大分子沿流动方向伸展取向,分子的这种高弹形变要克服分子内和分子间的作用力也要消耗一定的能量。引起压力的降低。2、聚合物入口效应的表征(二)出口膨化效应(离模膨胀)使用膨胀比来表征膨胀的程度,它的定义是:液流离开管口后自然流动(无拉伸时)时膨胀的最大直径Df对管子出口端直径D之比。用Df/D表示。1、产生机理如果Ls段较长,即长径比L/D很大(如大于16)时,即入口效应引起的应变在液体流经Ls时有足够的时间得到松弛,这样贮存于液体中的弹性能大部分都在流动中消散了。出口膨胀的主要因素就是液体中的正压力差和剪切流动中贮存的弹性能。若L/D小,即松弛时间太短,入口效应所贮存的可逆应变成分在到达管口之前来不及完全松弛,伸展的分子回复卷曲构象,使液体产生轴向收缩和显著的径向膨胀。影响入口效应和离模膨胀效应的因素二、不稳定流动和熔体破裂产生原因2、液体中的弹性回复剪切速率的不均匀性使液体中弹性能的分布沿径向方向存在差异,剪切速率大的区域聚合物分子的弹性形变和弹性能的贮存较多,液体中的弹性能的不均匀分布导致在大致平行于速度梯度的方向上产生弹性应力。产生原因:管壁上某处形成低粘度层时,伴随弹性回复滑移作用使管中流速分布发生改变,产生滑移区域的液体流速增加,层流被破坏,一定时间内通过滑移区的液体增加,总流率增大。液体流速在某处的瞬时增大,是由弹性效应所致,所以又称这种流动为“弹性湍流”也称“应力破碎”.3、液体的剪切历史差异液体在入口区域和管子中流动时,受到的剪切作用不一样,因而能引起液流中产生不均匀的弹性回复。当它们流过管道并留出管口时,可能引起极不一致的弹性回复,若这种弹性回复力很大,以致能克服液体的粘滞阻力时,就能引起挤出物畸变和断裂。不稳定流动和熔体破裂现象的影响因素非牛顿性愈强的线性聚合物(PP、HDPE、PVC)其流速分布曲线呈柱塞形,液体在入口区和管子中流动时的剪切作用是引起不稳定流动主要原因。聚合物随着分子量增加和分子量分布变窄,出现不稳定流动的临界剪切应力τc值降低,提高聚合物熔体温度使出现不稳定流动的极限剪切速率和极限剪应力增加。通常收敛角都小于10°,常在4°左右。