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壁面滑移现象是聚合物熔体粘弹性行为的重要特征之一在传统注塑、挤出成型熔体流动分析时,通常假设熔体粘附在通道壁面上,即熔体与通道壁面间的相对速度为零,为无滑移边界条件然而大量的研究表明,在一定条件下,熔体会沿着壁面滑动产生壁面滑移壁面滑移不但在一定程度上影响成型制品的外观质量,而且是诱发不稳定流动或熔体破裂的重要起因,并由此限制了生产速度的进一步提高微尺度下聚合物熔体的流动对于微尺度下聚合物熔体的流动,由于微通道的特征尺寸微小,使得熔体流动时的阻力大为增加,成型时需要更大的压力来克服熔体流动时的各种阻力,进而使得熔体在通道壁面处所受剪切应力明显增加,强烈的解缠作用使得大分子之间的相互吸引力减弱,靠近壁面的分子和本体一起移动,壁面滑移对熔体流动的影响增强在工程实践中利用完全滑移挤出可以采用以下几种方法
①在聚合物中加润滑剂和采用吸附能力低的口模
②在口模壁与聚合物熔体之间加液体润滑剂实现液体润滑挤出
③在口模壁与聚合物熔体之间形成气垫模层实现气体辅助挤出不同聚合物熔体的壁面滑移一定温度下,值(毛细管的口模直径)分别为、、时,、、D
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01.5mm P P PE—HD和种聚合物熔体的流动曲线如图所示如果较小,不同口模直PS PMMA41w径条件下,种聚合物熔体的流动曲线基本重合在一起,说明此时没有发生壁面滑4移现象种值条件下,种熔体的流动曲线均随3D4的不断增大而逐渐分离,说明随着的增大,熔体流动过程中逐渐产生了壁W W工工一手一而滑移现象024630246yj xlOs_1yj xIO1sc l一★I mm——U5•L0—
1.5聚合物种类.温度八aPPt24O bPE-HD.215cPS,218dPMMA,24O图不同聚合物熔体%和九的关系曲线I壁面滑移产生的机理有吸附一解吸附、缠结一解缠结、吸附一解吸附和缠结一解缠结两者同时发生,熔体流动时具体发生哪一种壁面滑移与聚合物熔体自身的分子结构与弹性、熔体与通道壁面的黏附性等因素有关01和熔体PPP E-H D在流动过程中与口模壁面的黏附力比较小,因此,和熔体的壁面滑移PP PE—HD现象可以采用吸附一解吸附机理来解释在剪切流动过程中,靠近管壁处的熔体随着剪切力对聚合物分子取向作用的增强而逐渐形成高取向的分子薄层,熔体与金属壁的黏附力因这一薄层的形成而下降最终,当剪切力大于黏附力时,界面黏=/2x/g0xrb附失败,开始出现与熔体流动方向一致的滑移,即正滑移和熔体P SPMMA在流动过程中与口模壁面的黏附力比较大,因此和熔体的壁面滑移现P SPMMA象可用缠结一解缠结机理来解释和熔体,在入口收敛流动中产生了较PS PMMA大的弹性变形,因此,发生滑移时,和分子链在弹性变形恢复力、P SPM—MA口模壁面黏附分子阻力的双重作用下,使得靠近熔体本体的分子倒流,导致负壁面滑移现象的产生。