聚合物加工的流變現象

高黏度

　　一般低分子液體的黏度較小，溫度確定后黏度基本不隨流動狀態發生變化，如室溫下，水的黏度約為1mPa.s.所以室溫下水的黏度為1mPa.s.而非牛頓液體如高分子液體的黏度絕對值一般很高。高分子熔體的零剪切黏度均在10 ~10Pa.s范 圍內，為水的黏度的104倍，可見其熔體姑度之大。

剪切變稀

　　對大多數非牛頓流體， 特別是高分子熔體而言，即使在恒定溫度下，其黏度也會隨剪切速率(或剪切應力)的變化面變化，大多數呈現“剪切變稀”行為。

　　在剪切應力作用下，高分子液體受到切變作用面黏度變小，這就是“剪切變稀”現象。“剪切變稀”效應是高分子液體最典型的非牛頓流動性質，對高分子材料加工制造具有極為重要的實際意義。在高分子材料成型加工時，隨著成型工藝方法的變化及剪切應 力或剪切速率(轉速或線速度)的不同，材料黏度往往發生1~3個數量級的變化，是加工工藝中需要十分關注的問題。千萬不要將材料的靜止黏度與加工中的流動黏度混為一談。流動時黏度降低使高分子材料更容易充模成型，節省能耗;同時黏度的變化還伴隨著熔體內分子取向和彈性的發展，這也最終影響產品的外觀和內在質 量。也有一些高分子液體，如高濃度的聚氯乙烯溶膠，在流動過程中出現黏度隨剪切速串的增大而增大的現象，這稱為“剪切變稠”效應。

聚乙烯蠟（賽諾）

Weissenberg效應

　　與牛頓流體不同， 盛在容器中的高分子液體，當插人其中的圓棒旋轉時，沒有因慣性作用而甩向容器壁附近，反而環繞在旋轉棒附近，出現沿棒向上爬的“爬桿”現象，這種現象稱為Weissenberg 效應。出現這種現象的原因是由于高分子液體具有彈性。在旋轉流動時，具有彈性的大分子鏈會沿著圈周方向取向和出現拉伸變形，從而產生一種朝向軸心的壓力，迫使液體沿棒爬升。

擠出脹大現象

　　擠出脹大現象又稱口型膨脹 效應或Barus效應，是指高分子熔體被強迫擠出口模時，擠出物尺寸大于口模尺寸,截面形狀也發生變化的現象,牛頓流體不具有這種效應或很弱,而高分子液體的 Barus效應很明顯,其產生的原因也歸結為高分子液體具有彈性記憶效應所致,熔體在進入口模時,受到強烈的拉伸和剪切形變,其中拉伸形變屬于彈性形變。這些形變在口模中只有部分得到回復。如果口模足夠長,則 Barus效應就大為減弱這是因為在口模中流動的時間越長,就越有時間將彈性形變回復.

熔體破裂

　　試驗表明,高分子熔體從口模擠出時,當擠出速度(或應力)過高,超過某一臨界剪切速率,就產生彈性湍流,導致流動不穩定,擠出物表面粗植。隨著擠出速度的進一步加大,可能出現波浪形、魚皮形、竹節形、螺旋形變,最后是完全無規則的擠出物斷裂,稱為熔體破裂現象。出現熔體破裂的機理還在進行研究,但有一點可以肯定,就是與熔體的彈性行為有關。

次級流動

　　高分子液體在均勻壓力下通過非圓形管道流動時,往往在主要的純軸向流動上,附加出現局部區域性的環流,稱為次級流動。在通過截面有變化的流道時,有時也發生類似的現象。這種反常的次級流動在流道與模具設計中十分重要。

　　賽諾化工，15年積淀， 聚乙烯蠟品牌生產商。專注從事潤滑分散體系的研發生產，包含聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EBS、硬脂酸鋅等助劑的研發、生產、應用工作。咨詢熱線： 400-8788532。