高分子材料的挤出胀大和熔体破裂

挤出胀大和熔体破裂不仅是高分子流变学研究的热点,而且对工业生产有重要的指导作用。文中回顾了近五年来在挤出胀大和熔体破裂方面的研究进展,并简要介绍了国内外降低或消除挤出胀大和熔体破裂的主要方法。

熔体破裂的第二光滑区现象研究

熔体破裂中第二光滑区的高速、稳定挤出对于工业应用具有重大的意义 ,着重研究了线形聚乙烯的第二光滑区发生的工艺条件和影响因素 ;以及加入不同种类、份量的碳酸钙 (包括不同处理方法 )后 ,复合材料流变性能的变化。实验证明 ,第二光滑区出现的临界剪切速率 (应力 )随温度的增加而增加 ,随长径比的增加而下降 ;经过表面处理后 ,纳米粒子由于分散均匀 ,熔质差异消除 ,复合材料在第二光滑区可得到平直、光滑的挤出物。揭示了第二光滑区并非由聚合物本构突变引起 。

聚丙烯挤出发泡中“熔体破裂”现象分析

研究了聚丙烯挤出发泡过程中“熔体破裂”现象及其对发泡体质量的影响。对比采用不同形状的机头口模的发泡试样 ,发现不能建立足够高压的机头中 ,PP/气体形成的单相溶液在离开机头口模之前发生相分离 ,提前发泡 ,使表面发生“熔体破裂” ,发泡体的质量差 ;不同螺杆转速和机头温度对发泡体质量影响不同 :对应一定温度 ,存在获取高质量泡沫的最佳螺杆转速范围 (对Φ2mm喷丝机头 ,转速为 3 0～ 40r/min) ;相同转速下 ,温度过低 (低于 15 0℃ )或过高 (高于 185℃ )都会使挤出物表面产生“熔体破裂”现象 。

减轻聚合物熔体挤出整体畸变和熔体破裂的辩证对策

根据对熔体挤出整体畸变和熔体破裂机理的分析,设计一系列方法减轻和消除畸变。采用原位成纤复合法和纤维流动取向效应改善无规共聚聚丙烯(PP-R)熔体在口模入口区的流动稳定性,消除环向次级流动,减轻螺纹畸变。添加一定质量的炭黑或白炭黑,利用炭黑形成三维网络结构改善溶聚丁苯橡胶(SSBR)的挤出畸变和熔体破裂行为。改变口模尺寸,适当增大口模长径比,有利于挤出过程稳定。

几种消除熔体破裂的方法

熔体破裂(MF)是挤出成型的一种不稳定流动。本文分析了MF的过程,介绍了“因聚合物熔体与机头定型段的粘附破坏而导致的滑移是MF的主要原因”的MF机理,着重评述了几种消除MF的方法,包括采用各种加工助剂、机头定型段选用合适的结构材料及加热机头模唇等。

线型聚合物毛细管挤出中熔体破裂研究进展

回顾了近年来在熔体破裂方面的研究进展 ,详细介绍了熔体破裂形成的 4种常见机理 ,并简要介绍了消除熔体破裂的方法。

聚合物熔体破裂机理的研究进展

介绍了聚合物熔体破裂机理方面的研究进展,从滑移机理、破裂机理、真空孔穴机理三个方面揭露熔体破裂的本质。本文从吸附-解吸附理论、缠结-解缠结理论、共存理论三方面诠释滑移的形成理论,介绍了滑移引起不稳定流动导致熔体破裂方面的研究进展;诠释了破裂机理和真空孔穴机理,并介绍了两种机理导致聚合物熔体破裂方面的研究进展。

丙烯酸加工助剂对聚氯乙烯熔体破裂的影响

研究了丙烯酸加工助剂（ＡＰＡ）与聚氯乙烯（ＰＶＣ）共混物的熔体破裂。结果表明：促进凝胶化型丙烯酸加工助剂则使共混物的临界剪切速率（γｃ）降低；而润滑型丙烯酸加工助剂则使临界剪切速率增大。另外，还探讨了丙烯酸加工助剂的结构与熔体破裂的关系。

分子量对UHMWPE熔体破裂程度的影响

采用不同分子量的国内外2种系列超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为原料,加入一定量的流动助剂,通过注塑机对空高速高压注射制备得到UHMWPE“喷射流”粒子,研究了分子量对UHMWPE“喷射流”粒子的孔隙微观结构、粒径分布和平均粒径的影响。结果表明,随着UHMWPE分子量的增加,其熔体流动速率(MFR值)减小,流动性变差,在高速剪切下,越容易发生熔体破裂,形成的“喷射流”粒子的孔隙结构增多,粒径分布更加均匀,且粒子平均粒径值变小。在相同的条件下,国产SLL⁃8型UHMWPE物料的MFR值较小,由其制备的“喷射流”粒子的孔隙结构较好,熔体破裂的程度较大,粒径平均值较小,最适合制备UHMWPE微孔材料。

挤出成型中热塑性聚氨酯弹性体的熔体破裂探讨及应用

采用单螺杆挤出成型的方法制备了表面为鲨鱼皮状的,雾面磨砂的热塑性聚氨酯(TPU)软管。并研究了拉伸比、成型温度、挤出口模平直段长度对形成熔体破裂的影响。并使用显微镜对TPU的外表面进行了观察。研究表明,拉伸比越小、成型温度越低、挤出口模平直段长度越短越容易形成熔体破裂的表面。

能减少PE膜熔体破裂的改进型滑石粉

滑石粉——一种常用的价廉的聚乙烯薄膜防粘连剂，最近开发出一些新的用途。这些新的用途包括减少氟碳弹性体聚合物加工助剂（ＰＰＡ）的用量和提高包装膜的防湿性能。滑石粉是一种有效的防粘连添加剂，但缺点是在聚烯烃膜生产中必需增加氟碳弹性体ＰＰＡ的添加量，以防止...

挤出口模内壁面滑移机理研究

运用理论和实验相结合的方法 ,研究了聚合物熔体在挤出口模内流道壁面滑移的机理 ,为合理设计口模 ,控制工艺参数以得到高质量的制品提供了理论依据。

动态挤出对聚合物不稳定流动行为的影响

与稳态挤出相比，在振动力场作用下毛细管动态挤出聚合物熔体时，发生不稳定流动的临界流率得到提高。研究结果表明，振动条件下挤出聚合物能有效地改善挤出时的不稳定流动现象，从而提高挤出时产量和质量，为聚合物的成型加工带来巨大的益处。

PVC/稻壳粉复合材料的挤出流变特性

通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)在微波作用下改性稻壳粉研究了聚氯乙烯(PVC)/稻壳粉复合材料的流变特性。结果表明,PVC/稻壳粉复合材料为非牛顿性流体,增加稻壳粉的质量份及适当提高熔体温度能减小挤出胀大率。随着剪切速率的增加,挤出物畸变的平均波长和深度均有增加。当剪切速率为230s-1时,挤出物表面光滑;剪切速率为324s-1时,挤出物表面有轻微的鲨鱼皮出现,有轻微的波纹状的畸变,呈蜂窝状;当剪切速率达到523s-1时,有明显的规律性鲨鱼皮畸变,波状物平均波长和平均深度分别达到90μm与20μm。提高温度、增加润滑剂及适当降低挤出速率可降低挤出物畸变的平均波长和深度。

LDPE与mLLDPE共混改善mLLDPE的流变性能

通过毛细管流变实验,测定了茂金属催化体系生产的茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混物的流变特性。加入LDPE,mLLDPE的临界剪切速率增大;推迟了mLLDPE挤出过程中熔体破裂现象的产生;熔体强度提高,改善了吹膜过程中膜泡的稳定性。

高分子材料粘弹过程的混沌运动

从混沌学的角度 ,讨论了高分子材料的粘弹行为。首先讨论了非晶高分子分子运动的混沌性 ,其次以混沌学的观点重新认识了玻璃化转变和熔体破裂等主要粘弹性质 。

mLLDPE流变与加工特性的研究

主要研究国产mLLDPE加工特性 ,通过流变试验确定mLLDPE的临界剪切速率范围 ,并在mLLDPE中加入加工助剂 ,消除mLLDPE的熔体破裂现象 ,利用mLLDPE与LDPE共混 ,增强mLLDPE熔体强度 ,提高膜泡稳定性。

气辅挤出口模中滑移段长度对挤出胀大比的影响研究

采用壁面滑移方程和Thompson变换,对黏弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究。考察了剪切速率、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响。研究表明:随着剪切速率和松弛时间的增大,挤出胀大比增大;同时发现当剪切速率或松弛时间增大到某一数值时,挤出物出现先收缩后胀大现象,并伴有熔体破裂现象。模拟还表明:延长气辅挤出口模中滑移段的长度可以避免挤出物发生熔体破裂,并可有效降低挤出胀大比。

PVC用ACR加工助剂的作用

简要介绍了ACR加工助剂发展历史及其改进PVC加工性能的作用,包括对PVC的离模膨胀、熔体破裂、熔体粘度和融化的影响。并讨论了不同生产商的ACR加工助剂及其在PVC中的不同用途。