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聚全氟乙丙烯树脂的表观粘度与剪切速率

    本工作通过毛细管流变仪测定聚全氟乙丙烯树脂的剪切应力、剪切速率、表观粘度等流变参数。一方面,讨论了聚全氟乙丙烯树脂的表观粘度与剪切速率、剪切应力和温度的关系;粘流活化能与剪切速率的关系;以及非牛顿指数和剪切敏感性指数与温度的关系;另一方面,得到了挤出级聚全氟乙丙烯树脂不出现熔体破裂的临界加工温度及剪切速率。以此对比分析国内外同类聚全氟乙丙烯树脂的流变性能,并与加工生产建立关联。聚全氟乙丙烯树脂样品测试将聚全氟乙丙烯树脂聚全氟乙丙烯树脂样品置于恒温干燥箱中,温度设为100 0C测试条件:毛细管孔径为1 mm,长径比为20: 1恒温3h之后将其拿出,备用。测试温度分别设为360, 365,370, 375, 380, 385, 390 0C,剪切速率分别设为50,  100, 200,  300,  500 s-l o
    物料挤出后,电脑会自动记录当次测试聚全氟乙丙烯树脂的挤出剪切应力、剪切速率和表观粘度。
    通过电脑所记录的不同温度不同速率下聚全氟乙丙烯树脂的挤出剪切应力、剪切速率和表观粘度,进而求得此条件下熔体的粘流活化能(马)、非牛顿指数(n)及剪切敏感性指数。
    Ell是用来表征高聚物的熔体粘度对温度敏感性的参数,p越大,粘度对温度的变化越敏感。假若温度变化的范围不是特别大,则高聚物流体的茹性流动对温度的依赖性符合Arrhenius方程。
    即rl=Aexp(E,}/RT)  ...................................................................... }3 _ 1)
    其对数形式为
    lnr)=1nA+马}T ................................................................. ............ }3一 2)
    式中:p一粘流活化能,KJ/mol;  R-气体常数,J/(mo1}K);  T一绝对温度,K,
    以1n7)对1/T作图,所得直线的截距是1nA,斜率是E,}/R,由直线斜率可以求得聚全氟乙丙烯树脂的粘流活化能El0
    n用于判断高聚物流体偏离牛顿流体的程度,n值偏离整数1越远,则呈非牛顿J陛越明显,对于牛顿流体n=1,对于假塑性流体n小于1,对于胀塑性流体n大于to在一定剪切速率范围内,非牛顿流体符合幂率方程,
    i=K n  ........................................................................................... }3一 3)Y                          _
    两边取对数得:
    lgi=1gK+nlgy ............................................................................. }3_4}
    式中:i剪切应力,pa;  r1一表观粘度,pa·s;  y剪切速率,s-1;  K一流体稠度
系数,pa·s;  n一流动指数,也称非牛顿指数
    以lgi对lgy作图,在一定的范围内可以得到一条直线,直线的截距为1gK,直线的斜率为。www.tianjiexiangsu.com

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