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1、第19卷第5期高分子材料科學(xué)與工程VO1.19NO.52003年9月P0LYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGSepr.2003=============================================================熔體流動(dòng)速率與溫度關(guān)系的初步探討丁雪佳1余鼎聲1張琦1陳靜波2張世勛2徐日煒1(1.北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院北京市新型高分子材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100029;2.鄭州大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心河南鄭州45000
2、3)摘要:利用熔體流動(dòng)速率儀研究了PP~LDPE~PS~ABS的流變性能討論了溫度(T)對(duì)熔體流動(dòng)速率(MFR)的影響O結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度升高M(jìn)FR隨之增大且MFR與1/T成指數(shù)關(guān)系O關(guān)鍵詞:流變性能;熔體流動(dòng)速率;PP;LDPE;PS;ABS中圖分類(lèi)號(hào):0631.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-7555(2003)05-0157-04在高分子材料的成型過(guò)程中如塑料的壓的粘度與某一溫度T的粘度之比:0制~壓延~擠出~注射化纖的抽絲橡膠的加工aT=7(T)/7(T0)=MFR(T0)/MFR(T)等過(guò)程
3、中高分子材料均處于熔體狀態(tài)O工業(yè)生=exp[AE7/R(1/T-1/T0)](2)產(chǎn)中除極少數(shù)幾種成型方法外塑料在成形時(shí)令a=AE則(2)式可轉(zhuǎn)化為:7/R均處于粘流態(tài)O其流變性能決定了成型加工工aT=exp[a(1/T-1/T0)](3)藝~設(shè)備結(jié)構(gòu)形式和所得制品的性能因此研究按照一元非線(xiàn)性回歸的方法對(duì)式(3)的兩邊分塑料熔體的流變行為無(wú)論是對(duì)于塑料本身特性別求對(duì)數(shù)得:的研究還是對(duì)于塑料成型加工都顯得非常重1naT=a(1/T-1/T0)(4)要尤其定量分析聚合物熔體流變性能與加工令y=1naTI=1
4、/Ta=-a/T0Z=a則(4)式條件間的關(guān)系更為重要O一般情況下熔體流動(dòng)可轉(zhuǎn)化為:速率(MFR)值越大表明熔體的流動(dòng)性和加工y=a+ZI(5)性越好[1]O利用極值原理采用最小二乘法可求解aZO本文通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)塑料的熔體流動(dòng)速率的測(cè)量根據(jù)高分子物理的基本理論運(yùn)用最小2實(shí)驗(yàn)部分二乘法建立了溫度與MFR之間的關(guān)系O2.1實(shí)驗(yàn)儀器pPXRZ-400C熔體流動(dòng)速率儀:吉林大學(xué)1MFR與溫度之間的關(guān)系科教儀器廠(chǎng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)口模長(zhǎng)度(8.00聚合物熔體在通過(guò)毛細(xì)管過(guò)程中的流動(dòng)屬0.025)mm標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑(2.09
5、50.005)于穩(wěn)態(tài)流動(dòng)遵循Hagen-POiseui11e[2]規(guī)則聚mm活塞桿長(zhǎng)度(2550.10)mm活塞桿直合物熔體的粘度與溫度之間的關(guān)系符合Ar-徑9mm活塞桿頭長(zhǎng)度(6.350.10)mm活[3]rhenius定律:塞桿頭直徑(9.550.06)mmO7=Aexp(AE1/RT)(1)[4~6]2.2實(shí)驗(yàn)條件式中:A與材料結(jié)構(gòu)有關(guān)~與溫度無(wú)關(guān)的常實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)Tab.1O數(shù);E流動(dòng)活化能O7移動(dòng)因子a為聚合物熔體在任意溫度TT收稿日期:2001-10-24;修訂日期:2002-01-21作者簡(jiǎn)介
6、:丁雪佳(1968-)男博士生.l58高分子材料科學(xué)與工程Z003年Tab.1MFR,addedsampleamountandsam-應(yīng)的MFR作為MFR(T0);(Z)改變測(cè)試溫度plingtimeT,分別測(cè)定出PP~LDPE~PS~ABS的MFRMFRAddedsampleamountSamplingtime值O(g/l0min)(g)(s)0.l~0.53~4lZ0~Z40>0.5~l.03~460~lZ03結(jié)果與討論>l.0~3.54~530~603.1擬合的aT~1/T曲線(xiàn)方程>3.5~l06
7、~8l0~30擬合的aT~l/T曲線(xiàn)方程見(jiàn)Tab.ZO依據(jù)>l0~Z56~85~l0擬合方程計(jì)算出的不同測(cè)試溫度下的MFR與2.3實(shí)驗(yàn)原材料試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,二者之間的誤差一般小于A(yíng)BS,PA757,臺(tái)灣寄美實(shí)業(yè)公司產(chǎn)品;l0,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合OPP,獨(dú)山子石油化工廠(chǎng)產(chǎn)品;LDPE,PE-E-3.2擬合的lnaT~1/T關(guān)系曲線(xiàn)l800lZ,大慶石化公司產(chǎn)品;PS,666D,北京燕依據(jù)擬合方程,PP~LDPE~PS~ABS的ln山石化公司產(chǎn)品OaT~l/T關(guān)系曲線(xiàn)見(jiàn)Fig.l~Fig.Z~Fi
8、g.3~Fig.2.4試驗(yàn)方案4,在lnaT~l/T的坐標(biāo)系中均得到一條直線(xiàn),(l)按照GB368Z-83規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)溫說(shuō)明aT與l/T成指數(shù)關(guān)系,由此關(guān)系式,可以度作為aT~T關(guān)系式中的參考溫度T0,與此相算出一定溫度下的MFR值OTab.2RelationaleguationofaT~1/TmaterialORelationaleguationPP5Z44.69aT=exp{5Z44.69[(l/T-(Z30+Z73.l5)]}LDP
