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熔体破碎

熔体破碎

熔体破碎是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。发生熔体破碎的原因仍然是弹性,但是对其机理还没有完全了解清楚,有些现象还不能从分子结构观点加以解释,更谈不上对其预测和加以防範了。目前对其的解释是,在流动中,中心部位的聚合物受到拉伸,由于它的粘弹性,在流场中产生了可回复的弹性形变。形变程度随剪下速率的增大而增大。当剪下速率增大到一定程度,弹性形变到达极限,熔体再不能够承受更大的形变了,于是流线发生周期性断开,造成“破裂”。另一种解释仍然是“粘一滑机理”,认为: 由于熔体与流道壁之间缺乏粘着力,在某一临界切应力以上时,熔体产生滑动,同时释放出由于流经口模而吸收的过量能量。能量释放后以及由于滑动造成的“温升”,使得熔体再度粘上。由于这种“粘一滑过程”,流线出现不连续性,使得有不同形变历史的熔体段错落交替地组成挤出物。不过这些说法还有一些争论。

没有争论的是:1.熔体破碎只能在管壁处剪下应力或剪下速率达到临界值后才会发生;2.临界值随着口模的长径比和挤出温度的提高而上升;3.对大多数塑胶来说,临界剪下应力约为105~106Pa。塑胶品种和牌号不同,此临界值有所不同;4.临界剪下应力随着聚合物相对分子质量的降低和相对分子质量分布幅度的增大而上升; 回熔体破碎与口模光滑程度的关係不大,但与模具材料的关係较大;6.如果使口模的进口区流线型化,常可以使临界剪下速度增大十倍或更多;7.某些聚合物,尤其是高密度聚乙烯,显示有超流动区,即在剪下速率高出寻常临界值时挤出物并不出现熔体破碎的现象。因此,这些聚合物採用高速加工是可行的。

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