簡述聚合物流動取向的原理
流動取向是伴隨聚合物熔體或濃溶液的流動而產生的,無論哪種成型方法,影響取向的外界因素以及因取向在制品中造成的后果基本上是一致的。
流動取向是與剪切應力有關的流動的速度梯度誘導而成的。當外力消失或減弱時,分子的取向又會被分子熱運動所摧毀,聚合物大分子的取向在各點上的差異是這兩種對立效應的凈結果。當塑料熔體由澆口壓入模腔時,與模壁接觸的一層,因模溫較低而凍結。從縱向看,由于導致塑料流動的壓力在入模處最高,而在料流的前鋒最低,因而由壓力梯度所決定的剪切應力勢必將誘導大分子的定向程度在模腔縱向呈遞減分布。但定向最大處卻不在澆口四周,而在距澆門不遠的位置上,因為塑料熔體注入模腔后最先充滿此處,有較長的冷卻時間,凍結層形成后,分子在這里受到的剪切應力也最大,所以取向程度也最高。從橫向看,由于剪切應力的橫向分布規律是靠壁處最大,中心處最小。其取向程度的分布本應在靠壁處最大,中心處最小,但由于取向程度低的前鋒料遇到模壁被迅速冷卻而形成無取向或取向甚小的凍結層,從而使得橫向取向程度最大處不在表層而是次表層。
為了改善制品的性能,在聚合物中常加入一些纖維狀或粉狀填料,由于這些填料幾何形狀的不對稱性,在注射模塑或傳遞模塑的流動過程中,纖維軸與流動方向總會形成一定夾角,其各部位所處的剪切應力不同,直至填料的長袖方向與流動方向完全相同為止而取向。
流場效應,分子間相互作用。
1、流場效應:在粘流條件下,流體流動時會產生剪切應力,使聚合物鏈分子發生滑動,從而降低了整體的阻力和粘度。
2、分子間相互作用:在流動過程中,吸引力會受到剪切應力的抵消,從而減小了分子之間的相互作用力,降低了整體的阻力和粘度。
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