聚酯熔体流变性能的研究——高剪切速率下熔体的流变性能

本文研究了高剪切速率下(γ为5×10~3-1.8×10~4秒~(-1))PET熔体的流变性能;探讨了聚酯切片含水率、熔体温度、熔体压力、切变速率对熔体切变粘度的影响。从试验的结果获得了在此切变速率下,PET熔体的流动特征参数如粘流活化能E_η和非牛顿指数n,以及它们的变化规律。     

聚酯熔体的5参数流变模型

采用旋转流变仪锥板系统，对聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称聚酯或ＰＥＴ）熔体的流变特性进行了研究。测定温度为２７０～２９０℃，得到５种聚酯试样的剪切速率γ、剪切应力和正应力ψ＿１的数据。聚酯熔体表观粘度η、ψ＿１随γ增加而减小，具有剪切变稀的性质。在Ｏｌｄｒｏｙｄ４参数模型的基础上，考虑聚酯熔体的幂律性质，提出了５参数模型。结果可供聚酯加工成型工艺过程和模具设计时参考。     

活性稀释剂对不饱和聚酯流变性能的影响

用锥板粘度计研究了不饱和聚酯（ＵＰＥ）及不同稀释体系的流变性能,发现树脂本身是一种假塑性流体,加入不同的稀释剂,苯乙烯和二缩乙二醇二乙烯基醚（ＤＶＥ３）对ＵＰＥ的稀释效率最高;ＤＶＥ３和１,６己二醇二丙烯酸酯体系均有触变性,其中ＤＶＥ３稀释体系的触变性较大     

加载速率对动车组Huck铆钉剪切性能影响的研究

针对动车组速度不断提高而造成的Huck铆钉在运行中频繁断裂的问题,应用万能材料力学试验机对Huck铆钉铆接件在不同的加载速率下进行铆钉剪切试验,研究加载速率对其剪切力学性能的影响。通过对比3组不同加载速率下的Huck铆钉的剪切试验数据以及铆接件载荷 位移曲线,得出随着加载速率的增加,Huck铆钉的弹性起点平均载荷值、塑性起点平均载荷值以及弹性区间均减小而刚度有所增加等规律。试验结果表明,当采用的Cr12MoV冷作模具钢洛氏硬度值HRC范围在40~50之间时,铆钉孔几乎不变形且铆接试件在动态载荷下不易断裂。本文获取的相关结论对Huck铆钉在动车组上的设计与改进将起到重要的参考作用。     

共聚酯PECT的流变性能研究

研究了两组分的共聚酯PECT(聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己基二甲醇酯)的流变性能。结果表明,ETCT共聚酯的熔体属于非牛顿流体,呈现典型的切力变稀行为。共聚酯的剪切应力随剪切速率的提高而增加,随着温度的提高,剪切应力有所下降。共聚酯熔体粘度随CT链段的引入及含量的增加而上升,同时也随温度的升高而降低。共聚酯熔体的粘流活化能均大于常规PET,加入第二组份的量越大,共聚酯粘流活化能、表观粘度上升越明显。共聚酯熔体的非牛顿指数n值均低于常规PET,且随温度的升高而增大。考查温度和剪切速率等流变参数对共聚酯流变性能的影响,可以在加工过程中合理地控制工艺,对工艺条件的设定有很好的指导作用。     

振动力场对金属粉末注射熔体流变性能及相分离的影响研究

动态注射成型是一种将振动力场引入到注射成型工艺上的新技术,本文介绍了动态注射成型技术在金属粉末注射成型中的应用情况,应用蜡基粘结剂与平均粒径为10um的气雾化316L不锈钢粉末按各种装载量进行配比,探讨了振动频率、振幅对喂料熔体流变性能及相分离的影响。结果表明,振动力场的引入能改善金属喂料的流动性能,增加金属喂料在阿基米德螺旋模具中充模过程的流程长度;振幅、频率的改变能改善制品相分离的情况,在频率为10Hz、振幅为0.1mm时对相分离的改善作用最为明显。     

新型生物降解共聚酯的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了生物降解共聚酯聚对苯二甲酸丁二醇／己二酸丁二醇／对苯二甲酸乙二醇／己二酸乙二醇共聚酯（PBATE）的流变性能．结果表明：PBATE共聚酯属于假塑性流体;在一定的剪切速率下,共聚酯PBATE的表观黏度随着温度的升高而下降;随着剪切速率的提高,PBATE共聚酯的表观黏度对剪切速率的依赖性较强,而对温度变化的敏感性却降低．     

剪切改性对长链支化聚丙烯流变性能的影响

利用密炼机对长链支化聚丙烯（LCB-PP）施加剪切,通过改变密炼机转子转速、物料在密炼机中的停留时间,得到了具有不同剪切历程的样品。采用熔体流动速率（MFR）、挤出胀大比（SR）以及动态流变特性等表征方法,研究了剪切改性对于LCB-PP流变性能的影响规律。结果表明,施加剪切历程会使LCB-PP的MFR变大,SR变小,造成低频下的储能模量和复数黏度减小;并且剪切历程越长,流变性能下降越明显。另外,末端效应和Cole-Cole图等的分析结果也证明了剪切改性过程中长支链发生解缠结和取向现象。     

振动力场对金属粉末注射熔体流变性能及相分离的影响

在金属粉末注射成形过程中,会出现喂料的粘结剂与金属粉末的相分离,从而影响产品密度、硬度等质量参数.为了解决这个问题,在注射成形过程中引入振动力场,将蜡基粘结剂与平均粒径为10μm的气雾化316L不锈钢粉末按各种装载量进行配比,探讨了振动频率、振幅对喂料熔体流变性能及相分离的影响.结果表明:振动力场的引入能改善金属喂料的流动性能,增加金属喂料在阿基米德螺旋模具中充模过程的流程;振幅、频率的改变能改善制品的相分离情况,频率为10Hz、振幅为0.10mm时对相分离的改善作用最为明显.     

磺化聚苯乙烯离聚体熔体流变性能的研究

用毛细管流变仪研究了磺化摩尔分数为２．２７×１０－２的磺化聚苯乙烯的熔体流变性能．结果表明，聚苯乙烯磺化后熔体的假塑性增大，当温度从２２５℃升至２５５℃，其非牛顿指数从０．４６升至０．６８．在该温度范围内磺化聚苯乙烯熔体粘流活化能（平均约为１２６ｋＪ／ｍｏｌ）明显大于聚苯乙烯（９９．４ｋＪ／ｍ２），这主要是由于离子交联作用使链段迁移更加困难所致     

聚丙烯与聚酯共混物的流变性能研究

本文对聚丙烯(PP)与阳离子可染聚酯(CDPET)在组成为97/3,95/5,90/10、85/15和80/20以及与对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成为90/10共混物的流变行为、共混物形态结构与流变性质的关系作了研究。结果表明,PP与CDPET、PBT的共混物熔体均为切力变稀的幂律流体。共混物PP/CDPET熔体表观粘度对剪切速率的依赖性比PP/PBT小,而对温度的依赖性则比PP/PBT大。PP/CDPET共混物随着第二组分含量的变化其表现粘度在5(质量)％时出现极大值,这与共混物熔体中分散相的形态结构物有关;CDPET百分含量越大,PP/CDPET共混物熔体粘度对温度越敏感。     

熔体结构对钢包渣脱氧速率的影响

采用熔渣脱氧实验、动力学分析和实验渣熔体结构分析,对熔体结构对钢包渣脱氧速率的影响进行研究。研究结果表明:初始Al2O3的质量分数和碱度(二元碱度,w(CaO)/w(SiO2))对熔渣初始脱氧速率具有重要影响;铁离子扩散是熔渣脱氧反应的控制环节;随Al2O3的质量分数的提高,熔渣聚合程度增强,黏度升高,铁离子平均扩散直径减小,铁离子扩散系数先增大后减小;随着碱度增大,熔渣聚合程度减弱,黏度降低,铁离子平均扩散直径增大,铁离子扩散系数也呈先增大后减小的趋势;铁离子扩散系数变化趋势与熔渣初始脱氧速率变化趋势相一致。为提高LF精炼过程钢包渣脱氧速率,LF(Ladle furnace)精炼前钢包渣改质的成分调整控制目标为:w(CaO)/w(SiO2)=4~5,w(Al2O3)=18%~20%。     

PVC／MBS共混物熔体毛细管流变性能研究

研究不同配比的轻度交联MBS与PVC共混物的毛细管流变性能,建立了PVC/MBS共混物粘度,剪切力以及温度关系的数学模型,同时从理论上分析了PVC/MBS的微观相作用。     

变形速率对7075铝合金流变应力的影响

采用Gleeble-1500热模拟机对7075铝合金触变高温压缩变形过程中的变形特性进行研究,分析该合金的应变速率与流变应力之间的关系,采用线性回归法建立了流变模型.结果表明：保温时间1 min、变形温度350～450℃、应变速率0.01～1.00s^-1的条件下,应力曲线变化可分为加工硬化段、平稳变化段和稳定变化段三个阶段.随着应变速率的增加,稳态流变应力增大;应变速率和流变应力之间基本满足指数关系,该合金高温塑性变形过程是一种高温蠕变的热激活过程.     

成分比例和温度调控对剪切增稠液流变性能的影响

以粒径为350 nm的二氧化硅和聚乙二醇200为原料,通过球磨的方式将不同比例的二氧化硅和聚乙二醇进行充分混合后得到剪切增稠液,并从剪切应力、剪切速率与黏度方面分析剪切增稠液的流变特性,研究二氧化硅质量分数和温度对黏度的影响.结果表明,在一定范围内,随着纳米二氧化硅含量增加和温度的降低,剪切增稠液的整体黏度逐渐增加,临界剪切速率逐渐减小,更易触发剪切增稠机制.     

水分对锂离子电池性能的影响研究

研究了水分对锂离子电池室温及45 ℃循环性能的影响. 结果表明当水分含量超过0.023 5%时,池在室温(200循环容量衰减至83.4%)、45 ℃循环(100次容量衰减至84.1%以下)性能显著衰减. XRD和ICP测试结果表明,水分含量高的电池正极LiCoO2在循环过程中有明显的溶解现象.     

聚合物动态流变研究中惯性力项对熔体粘性行为的影响

针对忽略和不忽略惯性力项对熔体粘性行为的影响2种情况,分别推导出振动场中流经毛细管的聚合物熔体剪切应力、剪切速率和表观粘度的计算公式.研究结果表明,当不忽略惯性力项的影响时,这3个参数与毛细管几何尺寸、毛细管体积流量的脉动、毛细管压力降的脉动、应力和应变相位差以及聚合物材料特性等因素显著有关,使得在相同的振动力场中,熔体剪切应力、剪切速率的计算结果比忽略惯性力项时的结果小,而熔体表现粘度的计算结果比忽略惯性力项的时结果大;不忽略惯性力项影响所得到的计算结果更客观地反映了聚合物的振动剪切流变行为.     

振动剪切场对聚合物熔体缠结密度的影响机理

采用前人提出的动态速率方程研究振动剪切作用下聚合物熔体缠结密度的变化情况。指出当施加正弦应变后，缠结密度的变化也呈周期性变化，而又施加的应变振幅与频率的大小对缠结密度的变化有很大影响；当施加的应变振幅或频率越大时，缠结密度变化的幅度越大，从而使熔体的粘度变化也越大。同时指出施加振动可以改变链段和整个分子链的松弛时间。     

剪切速率对直接法制备芳纶浆粕缩聚反应影响的研究

研究了剪切速率对低温溶液直接缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕(芳纶浆粕，PPTAPulp)缩聚反应过程的影响。利用PPTA刚性分子发生逐步缩聚反应的缩聚模型，解释了在缩聚反应过程中，分子链的取向是提高PPTA相对分子质量的必要条件。实验结果表明，提高剪切速率有利于PPTA分子沿流动方向取向，从而提高缩聚反应速率以及芳纶浆粕的相对分子质量，同时还有利于提高浆粕的长径比(L／D)。