1、第二章 高分子成形流变学基础| 2.1 高分子成形的流动特征| 2.2 高分子成形的剪切流动| 2.3 高分子成形的拉伸流动| 2.4 高分子成形的流动分析| 2.5 高分子成形的流体弹性| 2.6 高分子流变性能的测定2.1 高分子成形的流动特征n 高分子流体成形过程的 流变行为十分复杂 :黏性和弹性的复杂组合F流动过程黏性阻力,热效应,温度变化;流体结构甚至有时间相关性n 流动变形 影响因素 :温度、压力、流动状态、应力方式、分子结构和组织结构等一、层流和湍流n 两种 流动状态 :层流和湍流 层流状态时流体质点无横向迁移和窜流 湍流时流体质点存在明显的横向迁移和窜流,流动中存在强烈流体混合
2、n 高分子 成形 过程中流体 流动 一般 都为层流F挤出、注射、压延等成形流体黏度通常很大;浇铸、压制等成形流速很低二、稳态流动和非稳态流动u 稳态流动 :流道任何部位的流速、物理状态均不随时间而变化,但是各部位不一定相同,比如挤出机的正常操作过程u 非稳态流动 :流动状况随时间而变化,比如熔体充模过程三、剪切流动和拉伸流动n 成形 流动 两种主要 类型 :剪切流动和拉伸流动 剪切流动 :流体受到剪切应力作用产生的流动,挤出机、注射机和口模等的流动 拉伸流动 :纺丝细流离开喷丝孔处时受拉伸和流体在截面积变化流道中的流动等n 实际成形过程 :常常既受剪切应力作用又受拉伸应力作用,还受流体静压力作
3、用,实际流动往往是二者或多者的组合n (按流动边界条件分)剪切流动:拖曳流动和压力流动 拖曳流动 :由边界运动而产生的流动,如运转辊筒表面流体的流动 压力流动 :边界固定,外加压力作用于流体而产生的流动。浇铸流道和挤出流道四、一维流动、二维流动和三维流动n 一维流动 : 流体内部质点速度仅在一个方向上变动,如等径圆管中稳态层流n 二维流动 : 流道内各质点的速度需要用两个垂直于流动方向的坐标来表示 比如流体在矩形或椭圆形截面流道中流动 三维流动 : 质点速度沿截面的纵横两个方向和主流动方向都在变化 比如流体在锥形或收缩形的矩形体管道中的收敛流动 有的二维流动可近似按一维流动 处理 :平行板狭缝流道和间隙很小圆环形流道五、等温流动和非等温流动n 等温流动 :指流体各处的温度均相等且保持不变的流动 等温流动情况下流体与外界可以热交换,但传入和输出的热量相等n 实际成形的流动一般在流道径向和轴向都存在温度梯度,为 非等温流动