63 共混改性塑料.pptx

第6章共混改性塑料的其他性能6.1共混改性塑料的熔体流变特性6.1.1熔体的分散状态在流动时分散相或呈带状或呈珠状或呈纤维状。6.1.2.共混改性塑料熔体的粘度（1）粘度与共混物组成的关系非相容的聚合物共混体系假定聚合物共混物熔体在流动中呈同心层状的形态结构当分散较好、层数很多时共混物的粘度可按式（6－16）近似估算：Lin考虑到两组分界面间的摩擦作用对式（6-16）进行了修正。导出式（6-19）：实验表明共混物熔体中两组分的弹性较小时式（6－19）与实验结果比较吻合例如PP／PS、PE／PS共混体系。但是当两组分之一有显著弹性时如PS/PB、PVC／ABS式（6－19）与实验结果就有比较大的偏差。因为式（6－19）的得出未考虑聚合物熔体的弹性效应。实际共混改性塑料熔体粘度与组成间有如下几种关系：PP/ABS共混体系属于第四类型：ABS含量为10％时粘度有极大值含量为20％时有极小值；随剪切应力增大极大值与极小值的差别有变化如图。这种流变行为可能与共混物熔体的形态结构有关：（2）粘度与τ和γ·的关系可以看出共混物熔体粘度与组成的关系对剪切应力十分敏感。第三个方面τ和γ·对聚合物熔体的表观粘度有影响而不同的聚合物表观粘度对τ和γ·的敏感性可能不同。（3）粘度与温度的关系不过尽管链段的大小、形状不均一但还算是一类流动单元其物理意义还算是明确的。实际上对共混聚合物熔体由lnηa～1/T直线斜率求出的Eη与小分子液体流动活化能间有许多区别就不能称为流动活化能。②温度影响聚合物共混物粘度-组成关系曲线的类型。例如PSPH/PES共混物在不同温度下粘度与组成的关系结果如图示。240℃下PES含量为50％时粘度出现极大值PES含量为30％和70％时粘度分别出现了极小值；260℃下PES含量为50％时粘度出现极小值；而在280℃下粘度与组成关系曲线上无极大值和极小值而是表现出加和性。/不同温度下共混物的流变行为出现极大差别的原因在于：不同温度下共混物熔体的形态有很大不同：240℃、260℃下共混物熔体为非均相体系粘度-组成关系曲线出现极小值是由于分散相在聚合物基体中形成很小的片状结构所致。280℃下共混物混合得很均匀粘度随组成的变化具有加和性。/6.1.3熔体流动中的弹性效应（1）共混体系熔体的弹性与组成的关系用不同熔体流动速率的3种PP和3种PE搭配成不同类型的PP/HDPE共混体系研究了恒定γ·和恒定τ条件下共混物熔体离模胀大比与组成的关系有关结果如图示。可以看出当两组分的粘度很高时如PPM/PEL和PPL/PEM体系共混物的离模胀大比与纯组分的相近；而当组分的粘度不高时共混物的离模胀大比在PE含量为30％和70％时出现1个或2个峰。（2）弹性体增韧塑料熔体的弹性表明分散在PP基体中的ABS小液滴弹性变形很小而且这些小液滴还可能吸收周围基体的一部分形变能使共混物的弹性降低ABS的加入使共混物在高剪切速率下也能制得表面光滑产品。/（3）熔体的弹性与τ、γ·的关系（4）熔体弹性大小与粘度大小一致随着共混物中SAN含量增加分散相粒子尺寸变大熔体流动时分散相粒子变形大使粘度减小；而分散相粒子在弹性回复过程中可能发生形变使其回复变小其回复能力反而小于分散粒子小的。于是就表现出随SAN含量增加共混物熔体的弹性和粘度均下降。随温度升高流动性增大流动总形变中弹性形变占的比例减小熔体的弹性减小可恢复剪切形变的组成依赖性减小。/从图6-28还看到熔体的弹性随γ·增大而增大在γ·=103/s处有一转折高γ·下熔体的弹性随γ·的增大增加得更快而纯PP则无此现象。（5）熔体的弹性效应对成型加工的影响由于分散相颗粒的旋转、变形和取向使注射成型制品内部呈三层结构：表面层橡胶颗粒呈椭球形其长轴的取向平行于流动方向；剪切层橡胶颗粒呈椭球形但其长轴与流动方向成一定角度；中心层橡胶颗粒基本上仍为球形。这种情况产生的原因在于：在注射成型中物料进入模具后受到了延伸变形橡胶颗粒发生了变形和取向在与冷模壁接触后熔体被冷却凝固变形、取向的橡胶颗粒的形变来不及回这就会产生一个如图所示的不良后果：由于表面层分散相颗粒弹性形变的回复及解取向使制品表面呈波浪形并丧失光泽。挤出成型的情况与注射成型有所不同：其一挤出成型过程中熔体流动的剪切速率较低；其二挤出成型在模口处温度较注射成型模具中的温度高制品离模后冷却速度较慢使变形、取向程度本来就不太长的弹性体颗粒可能获得充分的时间使弹性变形松弛。/弹性体增韧塑料熔体在流动过程中弹性体颗粒的变形和取向对周围物料的流动产生扰动与器壁发生作用结果产生了弹性体颗粒从器壁向中心轴方向的径向迁移造成弹性体颗粒浓度的径向梯度。分散相颗粒越大、剪切速率越高径向迁移现象越明显。径向迁移作用：由于减小了分散相颗粒在制品表面层的浓度从而可改进制品表面的光