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第六章 聚合物的粘性流动
概述
在流动温度<Tf)~分解温度<Td)之间,高聚物处于粘性流动状态。通过分子热运动,高分子链发生质心相对位移,就表现出宏观的流动<不可回复的形变)。b5E2RGbCAP铠装铂热电阻
流动温度<Tf):非晶态高聚物整链开始运动的温度。
由于高聚物分子量的多分散性,一般高聚物没有明确的流动温度,而只有一个较宽的软化温度范围<一般几十度)。p1EanqFDPw
粘流态主要特征,从宏观看是在外力场作用下,熔体产生不可逆永久变形<塑性形变和流动);从微观看,处于粘流态的大分子链能产生重心相对位移的整链运动。DXDiTa9E3d 值得注意的是在粘流态下,材料的形变除有不可逆的流动成份外,还有部分可逆的弹性形变成份,因此这种流动称为“弹性流动”或“类橡胶液体流动”。RTCrpUDGiT
绝大多数线型高分子材料具有粘流态。对无定型聚合物而言,温度高于流动温度即进入粘流态。对结晶型聚合物而言,分子量低时,温度高于熔点<)即进入粘流态;分子量高时,熔融后可能存在高弹态,需继续升温,高于流动温度才进入粘流态。交联和体型高分子材料不具有粘流态,如硫化橡胶及酚醛树脂,环氧树脂,聚酯等热固性树脂,分子链间有化学键联系,不破坏这些联系,分子链就无法相对移动。某些刚性分子链和分子链间有强相互作用的聚合物,如纤维素酯类,聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等,其分解温度<)低于流动温度<txue),因而也不存在粘流态。表6-1给出一些聚合物的流动温度参考值。5PCzVD7HxA
表6-1 部分聚合物的流动温度
聚合物 | 流动温度 / ℃ | 聚合物 | 流动温度 / ℃建筑钢模 |
天然橡胶 | 126-160 | 聚丙烯pigg | 200-220 |
低压聚乙烯 | 170-200 | 聚甲基丙烯酸甲酯 | 190-250 |
聚氯乙烯 | 165-190 | 尼龙66 | 250-270 |
聚苯乙烯 | ~170 | 聚甲醛 | 170-190 |
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●研究的意义
高聚物的成型加工大都在粘性流动状态下进行,而且在成型过程中所形成的聚集态结构对所得到产品的性能表现有至关重要的、决定性的影响。因此,研究高聚物在流动状态的性质,以及高聚物的结构和外界条件<如温度、受力等)的影响就非常重要。jLBHrnAILg