聚合物加工中剪切速率和剪切應(yīng)力的影響

　　大部分是剪切變稀。機(jī)理可以認(rèn)為在外力作用下，材料內(nèi)部原有的分子鏈纏結(jié)點(diǎn)被打開(kāi)，或是纏結(jié)點(diǎn)濃度下降。大分子鏈處于纏結(jié)狀態(tài)，是無(wú)規(guī)線團(tuán)相互纏結(jié)，二是幾條大分子鏈局部形成強(qiáng)烈的物理作用而“交聯(lián)”。由于分子鏈的纏結(jié)，使分子鏈運(yùn)動(dòng)受阻，材料的黏度很大。研究表明，存在一個(gè)臨界分子量Me，當(dāng)分子量超過(guò)M。后，分子鏈形成纏結(jié)，體系黏度急劇上升。這種纏結(jié)沒(méi)有化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)，故稱(chēng)為“擬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”,大分子材料處于橡膠高彈態(tài)時(shí)具有這種結(jié)構(gòu),故又稱(chēng)為“類(lèi)橡膠液體”。一般來(lái)講,大分子鏈間的纏結(jié)因分子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,也因分子熱運(yùn)動(dòng)破壞。在一定的外部條件下,纏結(jié)點(diǎn)的形成速率和破壞速率相等,處于動(dòng)態(tài)平衡中,一旦外部條件發(fā)生改變,就會(huì)導(dǎo)致纏結(jié)點(diǎn)破壞速率大于形成速率,使體系的平均纏結(jié)點(diǎn)密度下降,出現(xiàn)剪切變稀。在新的條件下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,擬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再度達(dá)到平衡,使體系的性質(zhì)包括黏度,呈現(xiàn)出與新結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的數(shù)值。可見(jiàn),體系黏度的變化是由于體系內(nèi)部擬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生的。 試驗(yàn)表明,擬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變化是可逆的。受強(qiáng)力作用時(shí),纏結(jié)點(diǎn)破壞,黏度下降;當(dāng)材料充分靜置后,內(nèi)部結(jié)構(gòu)又會(huì)形成,黏度會(huì)部分或全部恢復(fù),故高分子的黏性稱(chēng)為“結(jié)構(gòu)黏性”。

聚乙烯蠟（賽諾）

　　也可以理解在外力作用下,原有的分子鏈構(gòu)象發(fā)生改變,分子鏈沿流動(dòng)方向取向,使材料黏度下降。熔體處于平衡狀態(tài)時(shí),大分子鏈的構(gòu)象也接近于高斯鏈構(gòu)象。當(dāng)體系流動(dòng)時(shí),由于外力的作用,平衡長(zhǎng)鏈的構(gòu)象被迫發(fā)生改變。同時(shí)由于大分子鏈運(yùn)動(dòng)具有松 弛特性,被改變的構(gòu)象還會(huì)局部或全部恢復(fù)。所以當(dāng)剪切速率很低時(shí),分子鏈的構(gòu)象變化很小,分子鏈有足夠的時(shí)間進(jìn)行松弛,致使其構(gòu)象分布從宏觀上看幾乎不發(fā)生變化,故體系黏度也基本不變,表現(xiàn)出牛頓流體特點(diǎn)。但是當(dāng)剪切速率較大時(shí),一方面高分子鏈的構(gòu)象發(fā)生明顯變化,主要是沿流動(dòng)方向取向;另一方面,流動(dòng)過(guò)程 快,體系也沒(méi)有足夠的時(shí)間松弛,結(jié)果長(zhǎng)鏈大分子偏離平衡構(gòu)象,取向的大分子對(duì)流動(dòng)阻力明顯減小,表現(xiàn)為宏觀黏度下降。

　　賽諾化工，15年積淀，聚乙烯蠟品牌生產(chǎn)商，藍(lán)海股權(quán)機(jī)構(gòu)掛牌上市企業(yè)。專(zhuān)注從事潤(rùn)滑分散體系的研發(fā)生產(chǎn)，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(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用工作。咨詢(xún)熱線： 400-8788532。