塑料成型理論基礎(chǔ)

1、四、塑料成型過程中聚合物的化學(xué)反應(yīng)三、塑料成型過程中聚合物的物理變化重點掌握一、聚合物的流變學(xué)性質(zhì)二、聚合物熔體在模內(nèi)的流動行為什么是流變學(xué)？流變學(xué)是研究物質(zhì)變形與流動的科學(xué)。聚合物流變學(xué)是怎樣產(chǎn)生的？ 由于聚合物的各種成型方法都必須依靠聚合物自身的變形和流動來實現(xiàn)，所以也就相應(yīng)產(chǎn)生了聚合物流變學(xué)這樣一門科學(xué)。聚合物流變學(xué)的研究對象是什么？ 主要研究聚合物材料在外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率等力學(xué)現(xiàn)象與自身黏度之間的關(guān)系，以及影響這些關(guān)系的各種因素。 主要為了應(yīng)用其成型理論，正確地選擇工藝條件，設(shè)計合理的塑料成型系統(tǒng)和模具結(jié)構(gòu)。注射成型生產(chǎn)中研究聚合物流變學(xué)的目的是什么？ 層流（黏性流動

2、或流線流動）特征：流體的質(zhì)點沿著平行于流道軸線的方向相對運動，與邊壁等距離的液層以同一速度向前移動，不存在任何宏觀的層間質(zhì)點運動，所有質(zhì)點的流線均相互平行。 湍流（紊流）特征：流體的質(zhì)點除向前運動外，還在主流動的橫向上作不規(guī)則的任意運動，質(zhì)點的流線呈紊亂狀態(tài)。式中 Re雷諾數(shù)，為一無量綱的數(shù)群； D管道直徑； 流體密度； v流體速度； 流體剪切黏度； Rec臨界雷諾數(shù)，其值與流道的斷面形狀和流道壁的表面粗糙度等有關(guān)，光滑的金屬圓管Rec =2 0002 300。 上式討論：Re與v成正比與成反比，v越小、越大就越不易呈現(xiàn)湍流狀態(tài)。 牛頓流體：流體以切變方式流動，切應(yīng)力與剪切速率間呈線性關(guān)系。

3、非牛頓流體：流體以切變方式流動，切應(yīng)力與剪切速率間呈非線性關(guān)系。dtdrdxddrdtdxddrdv)()(切應(yīng)變分析：dxdr兩相鄰液層相對移動距離，即切應(yīng)力作用下流體產(chǎn)生的切應(yīng)變，記為：=dxdr。 上式又可改寫為:drdvdtd 式中 ，單位時間內(nèi)流體所產(chǎn)生的切應(yīng)變（剪切速率），s1。（2-1）牛頓流體的流變方程： dtddrdv 式中 ，比例常數(shù)，牛頓黏度或絕對黏度(簡稱黏度)，Pa.s。越大，黏稠性越大，剪切變形和流動越不容易，需較大的切應(yīng)力。（ 2-2） 注射成型中，大多數(shù)聚合物熔體都是非牛頓流體，且近似服從冪律流動規(guī)律，即 nndrdvKK)( 式中 K，稠度，與聚合物、溫度有關(guān)

4、的常數(shù)，反映聚合物熔體的黏稠性；n，非牛頓指數(shù)，與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，反映聚合物熔體偏離牛頓性質(zhì)的程度。 （2-3）比較牛頓流動規(guī)律，上式可改寫為流動方程:a(2-4) 流變方程 :1naK(2-5) 式中 a，聚合物熔體的表觀黏度(或非牛頓黏度)，表征非牛頓流體(服從冪律函數(shù)流動規(guī)律)在外力作用下抵抗切變形的能力。表觀黏度除與流體本身性質(zhì)、溫度有關(guān)之外，還受剪切速率影響，即外力大小及作用的時間也能改變流體的黏稠性。 在冪律流動規(guī)律中，n和K均可由試驗測定。討論： n=1時，a=K=，即非牛流體轉(zhuǎn)變?yōu)榕ｎD流體。n1時，絕對值1n越大，流體的非牛頓性越強，剪切速率對表觀黏度的影響越強。其他條

5、件一定時，K值越大，流體的黏稠性也就越大，切變形和流動困難，需較大的切應(yīng)力作用。三種類型：n1時，稱為膨脹性液體；n=1，但只有切應(yīng)力達到或超過一定值后才能流動時，稱為賓哈液體。 黏性液體（服從冪律流動規(guī)律的非牛頓流體）有哪些類型？ 注射成型中，除熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外，大多數(shù)聚合物熔體均有近似假塑性液體的流變學(xué)性質(zhì)。屬膨脹性和賓哈液體的主要是一些固體含量較高的聚合物懸浮液及帶有凝膠結(jié)構(gòu)的聚合物溶液。 假塑性液體的非牛頓指數(shù)n1，通常約為025067，但剪切速率較大時，n值可降至020。 液體在低剪切速率( =1-102s1)作用下呈現(xiàn)牛頓性質(zhì)(零切牛頓黏度區(qū)，零切黏度，記作，o)液

6、體在高剪切速率作用下呈現(xiàn)牛頓性質(zhì)( 106s1，極限黏度區(qū),極限黏度，記作，)； 黏性液體非牛頓性的前提條件：剪切速率不能太大，也不能太小，否則，會出現(xiàn)牛頓性質(zhì)。液體在中等剪切速率作用下呈非牛頓性質(zhì)。注射成型的剪切速率通常為103105s1，均在此區(qū)。 根據(jù) 和 作出理論流動曲線和流變曲線，圖2-6。什么是假塑性？a1naK 與對數(shù)方程相應(yīng)的直線型流動曲線和流變曲線如圖2-7。 對數(shù)流動方程: ln=lnk+nln (2-10)對數(shù)流變方程:lna=lnK+(n-1) 1n (2-11) 將式（2-10）兩邊微分，整理后得tanlnlnddn（2-12） 此式可見非牛頓指數(shù)實際上等于對數(shù)流動曲

7、線的斜率，這從幾何方面顯示了n值能夠反映非牛頓程度的流變學(xué)意義。(2) 圖2-8、9分別給出了由試驗得到的幾種聚合物流變曲線(其中圖2-9為對數(shù)坐標)。 將它們分別與圖2-6(b)和圖2-7(b)比較，實驗曲線與理論曲線的變化趨勢基本相似，這說明冪律流動規(guī)律對于假塑性液體基本上是適合的。 結(jié)論：在中等剪切速率區(qū)域，假塑性液體的變形和流動所需的切應(yīng)力隨剪切速率變化，并呈冪律函數(shù)規(guī)律增大；變形和流動所受到的黏滯阻力，即液體的表觀黏度隨剪切速率變化，并呈冪律函數(shù)規(guī)律減?。ㄟ@種現(xiàn)象稱為假塑性液體的“剪切稀化”效應(yīng)）。 這源于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)和它的變形能力。熔體進行假塑性流動時，增大剪切速率，就增大了

8、熔體內(nèi)的切應(yīng)力，于是大分子鏈從其聚合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中解纏、伸長和滑移的運動加劇，鏈段的位移(高彈變形)相對減小，分子間的靜電引力也將逐漸減弱，熔體內(nèi)自由空間增加，黏稠性減小，整個體系趨于稀化，從而在宏觀上呈現(xiàn)出表觀黏度減小的力學(xué)性質(zhì)。為什么聚合物熔體會有“剪切稀化”效應(yīng)？ (1)分子結(jié)構(gòu) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)對黏度影響比較復(fù)雜： a、大分子鏈柔順性較大的聚合物，鏈間的纏結(jié)點多，鏈的解纏、伸長和滑移困難，熔體流動時的非牛頓性強； b、對鏈的剛硬性和分子間吸引力較大的聚合物，熔體黏度對溫度的敏感性增加，非牛頓性減弱，提高成型溫度有利于改善流動性能。 聚合物大分子中支鏈結(jié)構(gòu)對黏度的影響： a、支化程度提高，黏

9、度增大，流動性降低； b、如果聚合物大分子中存在長支鏈，會增大熔體黏度對于剪切速率的敏感性，當零切黏度o相同時，有長支鏈的熔體進入非牛頓區(qū)域的臨界剪切速率比沒有支鏈的熔體低。 c、大分子含有較大的側(cè)基時，會使聚合物內(nèi)的自由空間增大，從而使得熔體黏度對壓力和溫度的敏感性提高。(2)相對分子質(zhì)量 聚合物相對分子質(zhì)量較大時：a、大分子鏈解纏、伸長和滑移困難，熔體流動時需要較大的剪切速率和較長的剪切作用時間；b、熔體黏度、黏度對剪切速率的敏感性 (或非牛頓性)都會增大。 實驗表明，相對分子質(zhì)量對熔體非牛頓性的影響： 聚合物熔體在低剪切速率下的零切黏度o與它的重均相對分子質(zhì)量 具有下述關(guān)系，即 wMwM

10、wMo=Co a （2-13）或 lgo =lgCo+alg （2-14）式中 Co與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)； a與重均相對分子質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)。 圖形分析；聚合物重均相對分子質(zhì)量有一個臨界值 (稱為纏結(jié)相對分子質(zhì)量)，、 時，大分子鏈纏結(jié)較輕，近似呈現(xiàn)牛頓性質(zhì)；、 時，大分子鏈纏結(jié)嚴重，熔體呈非牛頓性質(zhì)。只要將 與 進行比較，就可以大致確定注射成型生產(chǎn)中所用的聚合物是否具有非牛頓性質(zhì)。wMwMwMwMwMwMwM 隨著相對分子質(zhì)量的增大，熔體進行非牛頓流動所需的臨界剪切速率 c 逐漸減小，即相對分子質(zhì)量越大，熔體越容易呈現(xiàn)非牛頓性。 應(yīng)用意義：注射成型工藝要求聚合物熔體必須具有較好的流動性，相

11、對分子質(zhì)量大的聚合物常因黏度過大出現(xiàn)成型問題，此時可在聚合物中添加一些低分子物質(zhì)(如增塑劑等)，以減小相對分子質(zhì)量并降低黏度值，促使流動性得到改善。(3)相對分子質(zhì)量分布 什么是相對分子質(zhì)量分布？ 聚合物內(nèi)大分子之間相對分子量的差異叫做相對分質(zhì)子量分布。差異越大分布越寬。 表示方法：聚合物相對分子質(zhì)量分布的寬窄，常用重均相對分子質(zhì)量 和數(shù)均相對分子質(zhì)量 的比值 表示，該比值小于5時表示分布較窄，反之則表示分布較寬。wMNMNMwM 實驗證明：a、平均相對分子質(zhì)量相同，相對分子質(zhì)量分布較寬時，聚合物熔體的黏度較小，非牛頓性較強。b、相對分子質(zhì)量分布窄的聚合物熔體可以在比較大的低剪切速率范圍內(nèi)表現(xiàn)

12、出牛頓性質(zhì)，牛頓性區(qū)域大；相對分子質(zhì)量分布寬的熔體則會在同樣的剪切速率范圍內(nèi)提前表現(xiàn)出非牛頓性，牛頓性區(qū)域小。 應(yīng)用意義：在注射成型中，聚合物的相對分子質(zhì)量分布比較寬時，雖然能呈現(xiàn)黏度小、流動性好的特點，但成型出的制品性能比較差。欲提高制品性能，需要盡量減少聚合物中的低分子物質(zhì)，并盡量使用相對分子質(zhì)量分布較窄的物料。(4)助劑 為了保證使用性能或加工需要，多數(shù)聚合物都要添加一些助劑才能使用。聚合物中添加助劑后，大分子間的相互作用力、熔體黏度都將發(fā)生改變。用方程描述溫度對聚合物黏度的影響：牛頓熔體 REexp（2-16） 非牛頓熔體 （2-17） REexp式中 牛頓黏度； K稠度系數(shù)；o、分別

13、是聚合物在初始狀態(tài)和終止狀態(tài)下的熱力學(xué)溫度；o、o分別是聚合物在初始狀態(tài)下的牛頓黏度和稠度系數(shù)； R通用氣體常數(shù)， R8.32J/(mol.K)； E聚合物的黏流活化能。 E與聚合物品種有關(guān)，可由試驗測定。21REdd21REddK(2-18) (2-19) 上式可看出：E值對聚合物黏度和溫度之間的關(guān)系有影響，E值較大，其黏度對溫度的變化率較大，即黏度對溫度變化比較敏感。%100%100oovvVVk(2-20) RV 結(jié)論：注射成型中考慮壓力對黏度的影響時，關(guān)鍵問題在于如何綜合考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟性、設(shè)備和模具的可靠性及制件的質(zhì)量等因素，確保成型工藝能有最佳的注射壓力和注射溫度。為什么要分析聚合物

14、熔體在流道中流動規(guī)律？熔體流動過程中壓力降和速度分布變化的原因是什么？熔體流動時存在內(nèi)部黏滯阻力和管道壁的摩擦阻力；導(dǎo)管截面形狀和尺寸改變。聚合物熔體在流道中流動時的假設(shè)條件：聚合物熔體是牛頓流體或服從冪律流動規(guī)律的假塑性流體；流體為等溫的穩(wěn)態(tài)層流； 熔體為不可壓縮； 流動時流層在管道壁面上無滑移； 管道為無限長。 分析：等截面圓管半徑為R。取距離管中心半徑為r、長為L的流體圓柱單元。 推動力為壓力降(P)與圓柱體橫截面積(r2)的乘積，阻力等于切應(yīng)力()與圓柱體表面積(2rL)的乘積，即p (r2)= (2rL)，由此得=rp/2L (2-24)緊靠管壁處的液層有r=R，管壁處切應(yīng)力為R=R

15、p/2L (2-25)上兩式意義：任一液層的切應(yīng)力()與其到圓管軸線的距離(r)和管長方向上的壓力梯度(pL)均成正比； 在管道中心處(r=0)的切應(yīng)力為零，而在管壁處(r=R)的切應(yīng)力達到最大值。切應(yīng)力在圓管徑上的分布如圖217。 注意：注意：切應(yīng)力的計算并未指明流體的性質(zhì)，可見管道內(nèi)液層的切應(yīng)力與流體的性質(zhì)無關(guān)。Lpr2 (2-26) 牛頓流體的切應(yīng)力與剪切速率符合式 所表達的關(guān)系，將此式與式=rp/2L聯(lián)立，可得(2)牛頓流體在等截面圓管中的流動 即牛頓流體的剪切速率與液層的半徑成正比，在管中心處為零，在管壁處達到最大值LpRR2（2-27） 將式(226) 和式（2-1） 聯(lián)立，積分得

16、牛頓流體流動時沿圓管半徑方向的速度分布2242rRLprdrLpdvvRrvo（2-28） 即牛頓流體在壓力梯度作用下流動時，沿圓管半徑方向的速度分布為拋物線形的二次曲線，如圖217。drdvLpr2rvdrqRov2(2-29) 流體流過圓管任一截面時的體積流率(qv)為 將式(228) 代人式(2-29)并積分即可得到LpRqv84(2-30)48RLqpv(2-31)式（2-30）就是有名的泊肅葉-哈根方程。224rRLpv 式（2-27） 與式（2-31） 聯(lián)立，可得到牛頓型流體在管壁處的剪切速率與體積流率的關(guān)系34RqvR（2-32）(3)假塑性流體在等截面圓管中的流動 注射成型中，

17、聚合物熔體流動時的剪切速率較高，在103105s-1范圍內(nèi)。流動規(guī)律用冪律函數(shù)方程 式(23) 表示。LpRR2nK48RLqpv比較式 、 得(rp2L)= 的關(guān)系式，任一半徑處的剪切速率為nKnKLpr12(2-33) 即假塑性流體在等截面圓管中流動時的剪切速率，隨圓管半徑的1/n次方變化，在圓管中心處(r=0)剪切速率為零，而在管壁處(r=R)達到最大值nRKLpR12(2-34)nK=rp/2L 聯(lián)立式 drdv與式（2-33） 即得到drKLprdvn12 （2-35） 積分此式得假塑性流體在等截面圓管內(nèi)半徑方向上速度分布的表達式 nnnnnrRKLpnnv111r21（2-36）

18、將式（2-36）對r作整個圓截面的積分，即可得到假塑性流體在等截面圓管中流動時的體積流率（qv）的計算式 nnnrRvRKLpnndrrvq13102132 （2-37）nKLpr12 此式為假塑性流體基本方程。將兩邊各除以圓管的等截面積即可得到平均流速nnnvRKLpnnRqv112213 （2-38）重排將式（2-37），得壓力降（p）的表達式nvnRqnRKLp3132 （2-39） 將式（2-37）兩邊取自然對數(shù)后，得到測定假塑性流體流變特性參數(shù)n和K的關(guān)系式nnnvRKLnnpnq1312113lnln1ln（2-40）nnnvRKLpnnq131213 將式(237) 和式(234

19、) 聯(lián)立，可以得到假塑性流體在等截面圓管內(nèi)流動時管壁處剪切速率( R)的另一表達式313RqnnvR (2-41)nRKLpR12nnnvRKLpnnq131213 以上各式匯總： 切應(yīng)力由式（2-25） 計算，剪切速率用式（2-41） 計算，改變p測出多組R和 R，以R對 R作 假塑性流體- 流動曲線。圖(2-3）。nvRqnnKLpR344132（2-42） 表觀剪切速率：用求牛頓流體剪切速率的方法近似得到的假塑性流體剪切速率稱為非牛頓流體的“表觀剪切速率”（ ）。 a34Rqva313RqnnvRR=Rp/2L 流動曲線方程 工程文獻中給出的符合冪律函數(shù)的非牛頓流體的流動曲線，是由管壁處

20、最大切應(yīng)力（R）對（4qv/R3）作圖得到，關(guān)系式342nvRqKLpR（2-43） 式（2-43）中的K和n代表含義不同的另一種流體稠度和流體行為指數(shù)，對比式（2-42） 和（2-43）得出nvRqnnKLpR34413234413nnvnRqnnKK（2-44）討論：第一種特殊情形，n=n，且在4qv/R3一段范圍內(nèi)保持不變 nnnKK413（2-45） 因此，切應(yīng)力-剪切速率曲線與 曲線幾何形狀相同，只是沿軸 上下平移而已，K和n視作另一個稠度和流動行為指數(shù)，也稱表觀稠度與表觀流動行為指數(shù)。LpR234Rqv34Rqv第二種特殊情形，當n=n=1時，據(jù) K=K，式（2-43 ） 變?yōu)?，

21、即=K ，成為牛頓流體的流動行為，即牛頓黏性定律方程式，此處K成為絕對黏度。342RqKLpRvnnnKK413342nvRqKLpR342RqLpRv現(xiàn)不做端末效應(yīng)校正，試分別用算術(shù)坐標紙和對數(shù)坐標紙繪制最大切應(yīng)力-表觀剪切速率的關(guān)系圖，即例1 某硬聚氯乙烯熔體在190用毛細管流變儀（管內(nèi)徑2.38mm,L/D=8）測得其流變參數(shù)為的流動曲線，并進行初步分析。解 （1）用算術(shù)坐標紙繪制最大切應(yīng)力-表觀剪切速率的關(guān)系為一曲線，向下凹，成拋物線形，圖2-18。（2）再用對數(shù)坐標紙繪制最大切應(yīng)力-表觀剪切速率的關(guān)系圖為一直線，圖2-19。（3）初步分析：算術(shù)坐標圖看出最大切應(yīng)力與表觀剪切速率的相關(guān)

22、圖為一曲線，且定性看出呈拋物線形，下凹。表明，硬聚氯乙烯熔體屬非牛頓流體，且為假塑性流體。對數(shù)坐標圖上最大應(yīng)力-表觀剪切速率呈一直線，符合冪律函數(shù)方程式的特征，即它在算術(shù)坐標圖上為一拋物線，在對數(shù)坐標圖上成一直線。方程式表示如下y=bxn 算術(shù)坐標圖上呈拋物線lny=nlnx+lnb 對數(shù)坐標圖上呈直線 結(jié)論：此熔體定性分析屬符合冪律函數(shù)方程式的假塑性非牛頓流體。例2 據(jù)例1給出的某硬聚氯乙烯熔體在190時的最大應(yīng)力和表觀剪切速率數(shù)據(jù)，試求表觀稠度K和表觀流動行為指數(shù)n，并建立 流動方程式。試進一 步求稠度K和流動行為指數(shù)n，并建立 流動方程式。naRKnK解 （1）式naRK表示如下 342

23、nvRqKLpR將例1中數(shù)據(jù)任取兩對（四點均在一直線上）代入式中 7.0=K(403)n (a) 3.0=K(40.3)n (b)將（a）除以（b），得 7/3=（10）n (c)解（c）得 n=0.37將n=0.37代入（a） 7.0=K(403)0.37 (d)解(d) 得 K=0.76將n=0.37，K=0.76代入原方程即建立下列流動方程式37. 03476. 02RqLpRv（e）（2）假定上述熔體符合第一特殊情形n=n,且在 測定 的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)保持不變，根據(jù)式 ，可求出該熔體的真正稠度K34RqvnnnKK41337. 037. 04137. 0376. 0 K (f )解(f)得

24、 K=0.67將K=0.67，n=0.37代入式 中，得nK37. 067. 0（g） 例2證實例1定性分析是正確的，此熔體符合冪律函數(shù)的假塑性非牛頓流體。最大切應(yīng)力與表觀剪切速率為 ，切應(yīng)力與剪切速率的冪律函數(shù)為 ，K=0.76， K=0.67，n=n=0.371。37. 076. 0aR37. 067. 0 例3 根據(jù)例1中給出的某硬聚氯乙烯熔體在190時的最大切應(yīng)力與表觀剪切速率數(shù)據(jù)，試求在該溫度時，不同表觀剪切速率下的表觀黏度；并用對數(shù)坐標紙繪制表觀黏度與表觀剪切速率的關(guān)系圖。解 由式（2-31） 得，該熔體在190時的表觀黏度48RLqpv將上述結(jié)果列表如下將表中數(shù)據(jù)繪于對數(shù)坐標上，

25、圖2-20 假塑性流體的真實剪切速率 和表觀剪切速率 據(jù)式（2-42） 用下式換算RavRRaLqpRnn2134aRnn413（2-46） 假塑性流體在等截面圓管中流動時的表觀黏度（a）可用下式算得（2-47） nvRqnnKLpR3441322.平行板狹縫形通道內(nèi)的流動簡化處理： 若平行板狹縫形通道的寬與高之比大于10，即可忽略寬度方向上兩側(cè)壁表面對熔體流動的摩擦阻力，認為熔體在狹縫中流動時只有上、下二平行板表面的摩擦阻力的作用，流體的速度只在狹縫高度方向上有變化，這就使原為二維流動的流變學(xué)關(guān)系能當作一維流動處理。流體受力分析： 設(shè)平行板狹縫通道的寬度W，高2H，在長度為L的一段上存在壓力

26、差p=p-p0；如果壓力梯度(pL)產(chǎn)生的推動力足以克服內(nèi)外摩擦阻力，熔體即可由高壓端向低壓流動。 在狹縫高度方向的中平面上、下對稱地取一長方體液柱單元。 液柱單元受到的推動力為F1=2Whp，受到上、下兩液層的摩擦阻力為F2=2WLh，在達到穩(wěn)態(tài)流動后，有2WLh=2Whp，經(jīng)化簡后得h=hp/L (2-48)狹縫上、下壁面處（h=H）熔體的切應(yīng)力LpHH （2-49）假塑性流體，聯(lián)立式（2-3） 、（2-48）得任一液層的剪切速率nhLKph/1 （2-50）狹縫上、下壁面處（h=H）的剪切速率 HnHLKpH/1（251）因 =（dv/dh）,將（2-50）代入此式hdhhLKpdvnn

27、11 nK 平行板狹縫通道高度方向上的速度分布表達式 nnnnnnnHhvhhHLKpnndhhLKpdvv1111101（2-52） 即熔體在平行板狹縫通道中流動時，在狹縫的高度方向上的速度分布有拋物線形特征。 非牛頓熔體在平行板狹縫通道中流動時的體積流率(qv)計算式 nnnHhvWHKLpnnWdhvq12101222（2-53）對于牛頓流體將n=l和K=代人式(253)，即得牛頓流體在平行板狹縫通道中流動時的體積流率 LpWHqv323 (2-54) 上兩式表明，流體通過平行板狹縫通道時，其體積流率隨通道截面尺寸 (W和H)和壓力梯度(pL)的增大而增大，隨流體黏度的增大而減小。將式(

28、251) 和式(253) 聯(lián)立，可以得到狹縫通道上、下壁面處剪切速率的另一表達式為2212WHqnnvH （2-55） 此式表明，對牛頓流體或已知n值的假塑性流體，在已知截面尺寸的平行板狹縫通道中流動時，只要測得體積流率即可計算得到上、下壁面的剪切速率。 nHLKpH/1 nnnvWHKLpnnq121122六、熱塑性聚合物流變曲線的應(yīng)用1根據(jù)流變曲線確定合理的工藝參數(shù) 從試驗得出的熱塑性塑料聚合物流變曲線可知，大多數(shù)熔體雖然具有一定的假塑性性質(zhì)，但在不同的剪切速率范圍內(nèi)，黏度對剪切速率的敏感性不同。在有的區(qū)域，剪切速率發(fā)生任何微小的變化都會使黏度出現(xiàn)很大的波動，給注射控制造成極大困難，即引起

29、工藝條件不穩(wěn)定、充模料流不穩(wěn)定、制件密度不均、殘余應(yīng)力過大、收縮不均勻等問題；但在有的區(qū)域，通過改變剪切速率，又不能有效地改善流動性能。為此可以選擇合理的注射壓力和注射速度等工藝參數(shù)，使注射熔體的剪切速率保持在合理的區(qū)域之間。2根據(jù)流變曲線采用低溫充模工藝 為什么提倡采用低溫充模工藝？ 因為熱塑性塑料制件中，采用低溫充模工藝，對提高制件質(zhì)量和縮短成型周期都有好處。 具體措施：降低熔體溫度、提高剪切速率。剪切速率增大或減小的方法： 調(diào)整注射速度或改變澆口截面尺寸等。如模具采用點澆口是提高剪切速率的一個有效措施。 七、熱固性聚合物的流變學(xué)性質(zhì)主要指黏度隨交聯(lián)反應(yīng)而發(fā)生的變化。熱固性聚合物注射成型的特點： 除發(fā)生物理變化外還伴隨著化學(xué)反應(yīng)。加熱不僅是為了使原來呈現(xiàn)線型大分子結(jié)構(gòu)的