李鹏 慕晶霞 张娜 安鹏
青岛科技大学教育部橡塑工程重点实验室 山东 青岛 266042
摘要:采用恒速型双毛细管流变仪研究高密度聚乙烯及其共混物的压力振荡现象,测量了压力振荡的振幅及频率,计算了熔体在管壁的滑移速率和临界外推滑移长度。结果表明,发生压力振荡时,熔体与毛细管壁的界面出现“时黏时滑”转变。黏界面时,挤出物表面出现“鲨鱼皮”现象;滑界面时,挤出物表面粗糙,类似于无规破裂。随剪切速率的增加,压力振荡的振幅减小,而滑移速率、临界外推长度及振荡频率均有提高。升高挤出温度和采用共混改性都可抑制压力振荡现象。
关键词:高密度聚乙烯 挤出压力振荡 共混 黏-滑转变
中图分类号:TQ325.1 文献标识码: B 文章编号:1002-1396(2006)02-0056-05
在高分子材料的挤出加工过程中,随着挤出速率增加,会出现畸变现象。支化聚合物的畸变现象主要表现为无规破裂,而线型聚合物在挤出时,一般先呈现粗糙表面,而后逐步出现有规则的畸变,最后才是无规破裂,线型聚合物在恒压下,当剪切应力达到某一临界值时,出现喷射现象,流量突增,在恒速下,出现压力振荡现象,挤出物表面有光滑和粗糙交替出现的情况。对于这种畸变现象,目前,大多数研究者都倾向于壁滑机理,即在足够高的应力下,吸附在壁面上的大分子链与本体中的分子链解缠结,导致口模壁面的黏边界条件被破坏。当挤出速率恒定时,黏-滑转变导致挤出压力振荡,挤出物表面产生光滑段和粗糙段交替出现的现象。而壁滑程度与分子链的缠结情况密切相关,一个宏观可观察的壁滑现象只发生在缠结密度高的高分子熔体中,这种现象影响挤出物的产率和质量,反映了高分子熔体奇特的黏弹性。以前,人们研究这种现象多从改变挤出条件及改造口模入手。本工作利用恒速型双毛细管流变仪研究挤出条件变化对压力振荡的影响,并通过共混改变分子链的缠结,进而影响压力振荡。
信息来源:合成树脂及塑料期刊 2006 23(2) 56