问答题
聚合物流动过程中会产生哪些弹性效应?分析它们产生的原因,并简述如何减轻这些弹性效应对聚合物成型加工带来的不利影响。
【正确答案】(1)聚合物熔体在流动过程中产生的弹性效应
①法向应力效应用一转轴在盛有液体的容器中快速旋转,聚合物熔体(浓溶液)受到向心力作用,在转轴处液面上升。
②挤出膨大现象 当聚合物熔体从毛细管、狭缝或者小孔中挤出时,挤出物的直径(厚度)会明显大于口模的尺寸。
③不稳定流动或熔体破裂现象 当剪切速率不大时,聚合物熔体从口模中挤出时的表面比较光洁。但是当剪切速率超过某个临界值以后,随剪切速率增加,挤出物出现表面粗糙、螺旋形波纹、不规则扭曲、破碎等现象。
(2)弹性效应对聚合物的成型加工带来的不利影响包括制品外观变差、尺寸稳定性下降和产生内应力。
(3)减轻弹性效应影响的措施
①升高模具温度,缩短松弛时间,加快弹性恢复。
②采用较低的流速,降低剪切力,减轻弹性效应。
③合理设计流道几何形状;避免尺寸突然变化,减轻拉伸流动。增加流道长径比,以利于弹性形变充分松弛。
④采用热处理工序,在接近Tg温度下将制品放置一段时间,使弹性形变尽可能回复,消除内应力。
【答案解析】