《表3 毛细管挤出过程中,不稳定流动的临界剪切速率和临界剪切应力分布》
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《UHMWPE/HDPE/纳米SiO_2共混体系的毛细管挤出流变行为》
毛细管挤出实验中,观察并统计的不稳定流动的临界剪切应力和临界剪切速率数据分布,如表3所示。U样品发生鲨鱼皮畸变和整体不规则挤出,对应的临界剪切速率和临界剪切应力均在较高值下获得。与U样品相比,U/H-40共混样品在挤出过程中发生流动不稳定现象的临界剪切速率无明显变化。这是由于,HDPE减轻了UHMWPE大分子链的高度缠结,使共混熔体在流经模具时更易变形,从而储存弹性能量,但同时,通过松弛释放了一部分能量,导致储存的能量减少,最终体现表现为临界剪切速率基本不变。在口模出口拉伸应力的作用下,U/H-40共混样品的界面粘合失效更易发生,弹性能量更易通过构象恢复释放,因此,在剪切应力上促使流动不稳定现象提前发生。对于鲨鱼皮畸变和整体不规则挤出的转折变化,可在分布表中观察到UH/S-1.64纳米共混样品的最小的临界剪切速率。这是由于,聚合物链在改性纳米颗粒表面的选择性吸附缠结,使松弛时间延长,熔体流经模具时,构象将更多的储存能量改变为弹性能量。改性纳米Si O2颗粒与分子链的界面作用同样限制了熔体流出口模后的构象恢复,因此,在剪切应力下,鲨鱼皮畸变现象延迟。UH/S-1.64样品发生振荡畸变破裂对应的临界剪切应力与U/H-40相比无明显差异。这是由于,随挤出速度的增加,纳米Si O2颗粒在挤出过程中开始滚动,并诱导聚合物链恢复成无规卷曲状态[20]。因此,在高剪切速率下,改性纳米颗粒并未对物料体系发生整体畸变的临界剪切应力产生明显影响。弹性能量的释放使高度缠结的大分子链间的纳米Si O2颗粒恢复其界面吸附效应,因此,形成了整体破裂后交替出现“鲨鱼皮-熔体破裂”的振荡性外观。
图表编号 | XD00171369100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.04.18 |
作者 | 刘丽超、王非、付丽、薛平、田静 |
绘制单位 | 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所、北京工商大学材料与机械工程学院、北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所、北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所、北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所 |
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