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1、現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用2010年第22卷第4期·22·M0DERNPLASTICSPR0CESSINGANDAPPLICAT10NS聚甲醛熔體擠出流動(dòng)性能和擠出脹大的研究梁基照何柳(華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,廣東廣州,510640)捅要:應(yīng)用流動(dòng)速率儀,在溫度I7O~220℃和載荷1.2~12.5kg的條件下,考察了,剪切速率(y)、剪切應(yīng)力(r)及溫度等對(duì)聚甲醛熔體流動(dòng)特性和擠出脹大的影響。結(jié)果表明,熔體的剪切流動(dòng)基本上服從冪律定律;熔體的表觀剪切粘度對(duì)溫度的依賴性大致上符合Arrhenius方程;表觀剪切粘度隨著y和r的增加而非線性減??;擠出脹大比隨著溫度的升
2、高而近乎線性下降,隨著r和y的增加而呈非線性增大。關(guān)鍵詞:聚甲醛熔體流動(dòng)性能擠出脹大FlowPropertiesandExtrudateSwellDuringExtrusion0fPolyformaldehydeMeltLiangJizhaoHeLiu(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,Guangdong,510640)Abstract:Theinfluencesofshearrate,shearstressandtempera
3、tureontheflowproper—tiesofPOMmeltswereinvestigatedbyusingameltflowindexerat170~220℃。andload—ingsrangingfrom1.2kgt012.5kg.Theresultsshowthatthemeltshearflowobeysroughlythepowerlaw;thedependenceofthemeltapparentshearviscosityontemperaturecorrespondsapproximatelywiththeArrheniusequation;
4、themeltapparentshearviscosityofPOMdecreasesnonlinearlywiththeincreaseofshearrateandshearstress:themeltextru—dateswellratiodecreasesroughlylinearlywithincreaseofthetemperature,whileincreasesnonlinearlywithincreasingtheshearstressandshearrate.Keywords:polyformaldehyde;melt;flowproperty;
5、extrudateswell聚甲醛(POM)是高密度、高結(jié)晶性的線型聚11O℃,寶泰菱工程塑料(南通)有限公司。合物,具有堅(jiān)硬、耐磨、自潤(rùn)滑、耐疲勞和尺寸穩(wěn)定1.2儀器與設(shè)備等特點(diǎn)。由于其沖擊強(qiáng)度欠佳、韌性不足,因此,ZK0258型電熱真空干燥箱,上海試驗(yàn)儀器對(duì)POM的研究得到人們的普遍重視[1]。然而,廠有限公司。XNR一400C型熔體流動(dòng)速率測(cè)定以往對(duì)于POM的研究,大多側(cè)重于其力學(xué)性能儀,承德市考思科學(xué)檢測(cè)有限公司。和摩擦性能,而其流變性能的研究卻鮮有報(bào)道。1.3流變?cè)囼?yàn)條件熔體表觀剪切粘度()和擠出脹大比(B)均是表將PoM在90℃下干燥4h,裝袋進(jìn)行密封
6、征聚合物材料加工及成型過(guò)程中粘彈性的重要參待用。用熔體流動(dòng)速率儀,在溫度為170~數(shù)。本工作的重點(diǎn)是考察剪切速率(y)、載荷(F)220℃和F為1.2~12.5kg的條件下進(jìn)行流變和溫度對(duì)POM熔體的忱和B的影響。特性試驗(yàn)。1.4性能測(cè)試1試驗(yàn)部分POM熔體的體積流動(dòng)速率(MVR)在料筒溫度1.1原材料收稿日期:2010—03—19。POM,牌號(hào)ZPR,熔體流動(dòng)速率為作者簡(jiǎn)介:梁基照,男,教授,博士生導(dǎo)士,主要從事聚合復(fù)2Og/10min,密度為1。41g/cm。,熔點(diǎn)為合材料方向的研究。E-mail:Liangjz@scvt.edv.cn。梁基照等.聚甲醛熔體擠
7、出流動(dòng)性能和擠出脹大的研究為170~220℃,F(xiàn)為1.2~12.5kg內(nèi)測(cè)定。從圖2中還可以看出,在固定的壁面r下,ln與1/T近似成線性函數(shù)關(guān)系。這表明,試2結(jié)果和討論樣熔體的Va對(duì)T的依賴性大致上符合Arrhe—nius關(guān)系,即:2.1流動(dòng)曲線Aexp()(2)圖1為POM熔體在溫度分別為180℃和式中,A是與材料粘性有關(guān)的系數(shù);R是普適氣210℃下,r隨7變化曲線(即流動(dòng)曲線)。由圖體常數(shù);AE是粘流活化能,表征對(duì)T的敏感1可知,在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系內(nèi),POM熔體的流動(dòng)曲性。對(duì)式(2)兩邊取對(duì)數(shù)可得:線基本上為線性。這表明,在試驗(yàn)條件下熔體的剪切流動(dòng)符合冪律方程,
8、即:lnv