基于两相模型的聚合物流动诱导结晶数值模拟

基于两相流动诱导结晶模型,采用谱方法分别计算无定形相的构象张量分布函数和半晶相的取向张量分布函数,进而根据Avrami方程和晶核成核速率与第一法向应力差的关系计算成核速率和结晶度。预测剪切对体系结晶速度的影响,并模拟了活化晶核数目和晶体取向的演化。计算结果表明,剪切对聚合物的结晶动力学性能有显著的影响,但是剪切对聚合物结晶的加速作用不是无限制的,随着剪切强度的增加,对结晶加速作用会变得不再明显。

流场作用对聚丙烯结晶成核过程和晶体生长过程动力学的影响

通过改进基于构象张量构建的流动诱导结晶理论模型,考虑了流场对结晶生长的影响,对比研究了流场作用对聚丙烯(PP)结晶过程中成核与晶体生长两阶段速率的不同影响程度.理论研究表明,虽然相比成核过程,流场诱导作用对PP晶体生长速率的加速程度有限,但要更为精确地描述流动引起的整个结晶动力学过程,特别是在剪切速率较高且熔体结晶温度较低的情况下,考虑流场对结晶生长速率的影响是十分必要的.研究结果还显示,由于分子链的松弛作用,PP在较低温度下的晶体生长速率受剪切流场的影响要大于较高温度下的影响.本文理论预测结果与实验现象和实验数据的很好吻合亦说明模型改进的合理性和可行性.