高分子材料粘流态特征及流动机理 粘流态是指高分子材料处于流动温度(T)和分解温度(T)之 间的一种凝聚态。 绝大多数线型高分子材料具有粘流态。 对非晶的无定型聚合物而言,温度高于流动温度即进入粘流 态;对结晶型聚合物而言,分子量低时,温度高于熔点(T) 即进入粘流态;分子量高时,熔融后可能存在高弹态,需继续 升温,高于流动温度才进入粘流态
粘流态是指高分子材料处于流动温度(T f)和分解温度(Td)之 间的一种凝聚态 。 绝大多数线型高分子材料具有粘流态。 对非晶的无定型聚合物而言,温度高于流动温度即进入粘流 态;对结晶型聚合物而言,分子量低时,温度高于熔点(Tm) 即进入粘流态;分子量高时,熔融后可能存在高弹态,需继续 升温,高于流动温度才进入粘流态。 高分子材料粘流态特征及流动机理
粘流态主要特征 从宏观看是在外力场作用下,熔体产生 不可逆永久变形(塑性形变和流动) 从微观看,处于粘流态的大分子链产生了 重心相对位移的整链运动 大空穴 流动活化能 流动机理 流动单元:粘流态下大分子运动的基本 结构单元不是分子整链,而是链段 所谓大分子的整链运动,是通过链段 相继跃迁,分段位移实现的
从宏观看是在外力场作用下,熔体产生 不可逆永久变形(塑性形变和流动) 从微观看,处于粘流态的大分子链产生了 重心相对位移的整链运动 流动单元:粘流态下大分子运动的基本 结构单元不是分子整链,而是链段 所谓大分子的整链运动,是通过链段 相继跃迁,分段位移实现的 粘流态主要特征 流动机理 大空穴 流动活化能
☑它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、 分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的 性质和大小等外界条件的影响。 ☑绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如 挤出,注射,吹塑等。 ⑦热塑性塑料成型过程一般需经历加热塑化、流动 成型和冷却固化三个基本步骤
Ø它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、 分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的 性质和大小等外界条件的影响。 Ø绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如 挤出,注射,吹塑等。 Ø热塑性塑料成型过程一般需经历加热塑化、流动 成型和冷却固化三个基本步骤
几点说明 (1)交联和体型高分子材料不具有粘流态,如硫化橡胶 及酚醛树脂,环氧树脂,聚酯等热固性树脂。 (2)某些刚性分子链和分子链间有强相互作用的聚合物, 如纤维素酯类、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等,其 分解温度低于流动温度,因而也不存在粘流态。 (3)在粘流态下,材料的形变除有不可逆的流动成份外, 还有部分可逆的弹性形变成份,因此这种流动称为流变性, 或称为“弹性流动”或“类橡胶液体流动
(1)交联和体型高分子材料不具有粘流态,如硫化橡胶 及酚醛树脂,环氧树脂,聚酯等热固性树脂。 (2)某些刚性分子链和分子链间有强相互作用的聚合物, 如纤维素酯类、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等,其 分解温度低于流动温度,因而也不存在粘流态。 (3)在粘流态下,材料的形变除有不可逆的流动成份外, 还有部分可逆的弹性形变成份,因此这种流动称为流变性, 或称为“弹性流动”或“类橡胶液体流动” 。 几点说明
聚合物的流变性 高聚物的流动行为是高聚物分子运动的表现 反映了高聚物的组成、结构、分子量及其分布 等结构特点。 对高聚物熔体和溶液体系的流变性能分析,必须既考 虑其粘性流动(不可逆形变),也必须考虑其弹性变 形(可逆形变);同时还需考虑高聚物链结构的不均 一性(如分子量分布和支化),分散体系的不均匀性 (如颗粒大小、填料的不均一性);高聚物在加工过 程中有化学降解和热氧降解等等;以及形变的不均匀 性、温度的不均匀性等等。 是个十分复的体系
聚合物的流变性 高聚物的流动行为是高聚物分子运动的表现, 反映了高聚物的组成、结构、分子量及其分布 等结构特点。 对高聚物熔体和溶液体系的流变性能分析,必须既考 虑其粘性流动(不可逆形变),也必须考虑其弹性变 形(可逆形变);同时还需考虑高聚物链结构的不均 一性(如分子量分布和支化),分散体系的不均匀性 (如颗粒大小、填料的不均一性);高聚物在加工过 程中有化学降解和热氧降解等等;以及形变的不均匀 性、温度的不均匀性等等。 ——是一个十分复杂的体系