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✓ 熔体破裂： 即塑料的挤出或注射成列 中常看到这样一种现象，在较低的剪切 速率范围内，挤出物的表而光滑，形状 均匀．但当剪切速率过大超过一定极限 值时，从模口出来的挤以物，其表面变 得粗糙、失去光泽、粗细不匀和弯曲， 这种现象被称为“鲨鱼皮症”。此时如 再增大剪切速率，挤出物会成为波浪形、 竹节形或周期件螺旋形，在极端严重的 情况下，会断裂。这种现象称为“熔体 破裂”。总之，它是挤出物出现凸凹不 平或外形发生畸变、断裂的总称；
熔体应力的分类：液体的流动和变形受到的应力有剪切、拉伸和压 缩三种应力。三种应力中，剪切和拉伸应力对塑料的成型最为重要。 但在很多成型方法中，往往是多种应力的耦合作用。
熔体流动的形式：流体在平直管内受剪切应力而引发的流动形式有 层流和湍流两种，流动的形式和雷诺数有关（公式见下），聚合物 流体在成型的时由于粘度较大、速率小，属于层流。描述层流的最 简单定律是牛顿流动定律：当有剪切应力τ（N/m2或Pa）于定温下 作用在两个相距为dr的流体平行层面并以相对速率dv运动，则剪切 应力和剪切速率之间呈线性关系： τ=(ηdv)/dr=ηּγ
与流动性质之间的关系、流动性能与聚合物分子结构和 组成之间的关系）。
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流体的定义：大多数成型过程中都要求聚合物处于粘流状态(塑化状 态)，因为在这种状态下聚合物不仅易于流动，而且易于变形，这给 它的输送和成型都带来极大的方便。为使塑料在成型过程中易于流 动和变形，并不限定用粘流态的聚合物(聚合物熔体)，采用聚合物 的溶液或分散体(悬浮液)等也是可以的，熔体和分散体都属于流体 的范畴。
以上各字母分别表示热扩散系数、导热系数和定压比热容， 精确计算热扩散系数是件很难的事情，以上各参数都是温度 的函数
聚合物的热扩散系数要比金属的小1~2个数量级
思考题：从聚合物热扩散系数小的这一特点，尽量
减少由此带来的制品缺陷？
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第三节 聚合物的结晶
－－－小分子无机物质：从溶液里得到有一定几何形状的晶体的过程叫结晶。 －－－大分子有机物质：从熔体或溶液中得到有序结构的过程叫结晶。
Re Dv
Re<2100~2300时均为层流
Re＝2300~4000时为过渡流
Re>4000时为湍流
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1.2流动模式
剪切下的形变
不同类型的流体
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✓ 假塑性流体：这种流体的流动曲线也不是直 线，与牛顿流体不同的是它的表观粘度会随 剪切应力的增加而下降。常规聚合物熔体都 属于这一类型。假塑性流体之所以有这样的 流动行为，多数的解释是：剪切作用使分子 链解缠。
体 n<1，K为稠
糊
“解缠”
度系数
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1.3 流动带来的缺陷
✓ 管壁滑移:在剪切作用下，聚合物熔体在管壁处的速率不为零。滑移程度不仅 与聚合物的化学结构有关，而且与是否采用润滑剂和管壁的性质有关；
✓ 末端效应（挤出胀大）：熔体从口模出来后其直径大于口模直径，或称离模 膨胀，是分子链的弹性回复造成的。聚合物分子在流动中受到拉伸力的作用， 弹性变形受到粘性阻滞，出口模后才能恢复，对制品的外观、尺寸，对产量 和质量都有影响。增加管子或口模平直部分的长度（即增加口模的长径比）， 适当降低成型时的压力和提高成型温度，采用强制定型装置，并对挤出物加 以适当速度的牵引或拉伸等，均有利于减小或消除弹性变形带来的影响。
空隙，润滑作用因而受到限制，表观粘度就随着剪切速率的增长而增大。
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流动 类型
流动规律
牛顿 流体
(η为常数)
符合的流体
备注
PC和PVDC 接近
低分子多为此类
宾汉 流体
(τy 和η为常数)
凝胶糊、良溶 在剪切力增大到一 剂的浓溶液 定值后才能流动。
假塑
大多数聚合物 剪切增加，粘度下
性流
熔体、溶液、 降。原因为分子
✓ 弹性对层流的干扰：熔体在流动过程中 会由于剪切所储备的弹性逐渐释放出来， 这样弹性的释放就不会使流动单元限制 在同一个流层，从而引起了湍流；
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第二节 聚合物的加热和冷却
聚合物加工大部分要通过熔融来实现，其 加热或冷却效果是由温度或热量在其中的传递 速度来决定的，而传递速度又取决于聚合物的
一个固有参数－热扩散系数: cp
✓ “鲨鱼皮”：由于口模对聚合物表面产生周期性张力或口模对聚合物发生时 粘时滑作用而在挤出物表面产生的有一定的间距细微棱脊状结构；实验结果 表明： ①这种症状不依赖于口模的进口角或直径，而且只能在挤出物的线速 度达到临界值时才出现；②这种症状在聚合物相对分子质量低、相对分子质 量分布宽，挤出温度高和挤出速率低时不容易出现；③提高 El 模末端的温度 有利于减少这种症状，但与口模的光滑程度和模具的材料关系不大。
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✓ 膨胀性流体：这种流体的流动曲线也不是直线，与假塑性流体不同的是 它的表观粘度会随剪切应力的增加而上升。属于这一类型的流体大多数 是固体含量高的悬浮液，处于较高剪切速率下的聚氯乙烯糊塑料的流动 行为就很接近这种流体。膨胀性流体之所以有这样的流动行为，多数的 解释是：当悬浮液处于静态时，体系中由固体粒子构成的空隙最小，其 中流体只能勉强充满这些空间。当施加于这一体系的剪切应力不大时， 也就是剪切速率较小时，流体就可以在移动的固体粒子间充当润滑剂， 因此，表观粘度不高。但当剪切速率逐渐增高时，固体粒子的紧密堆砌 就次第被破坏，整个体系就显得有些膨胀。此时流体不再能充满所有的
两个紧密结合的概念，万物皆流，万物皆变。1名“流变学（rheology）”
的概念，取自古希腊哲学家Heraclitus所说的
，
意即万物皆流l 。他次年创办了至今都十分著名的流变学
报。
聚合物流变学：主要包括结构流变学（流变特性和链结 构、聚集态结构之间的关系）和加工流变学（加工工艺
第二章 塑料成型的理论基础
聚合物的流变行为 聚合物的加热和冷却 聚合物的结晶 成型过程中取向作用 聚合物的降解 热固性聚合物的交联作用
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第一节 聚合物的流变行为
1.1基本定义
流：常用来描述液体的流动。古希腊和古中国哲人已有 “万物皆流” 的思想萌芽。
变：常用来描述固体形变。
流变：研究流动和变形规律的科学，“流”和“变”是