logo

当前所在位置:北京赛车 > 产品中心 > 橡胶流动中的弹性效应

橡胶流动中的弹性效应

发布日期:2019-03-13 15:12:39     浏览次数:145

        橡胶流动中的弹性效应
        前面讲过,橡胶的流动过程中,不仅有真实流动(不可逆的塑性形变),而且还有非真实流动一由构象变化引起的可逆高弹形变。这种现象称为弹性效应,是高分子粘流态的特征。例如,橡胶挤出时的膨胀和收缩现象、压延效应、塑炼时的超前现象等都是比较典型的弹性效应。下面仅较详细讨论一下胶料的胀一缩现象。
        (一)膨胀现象
        1、膨胀现象一弹性记忆的表现。

        橡胶加工过程中如挤出内胎时胎胚直径大于口型直径,挤出胎面后,半成品厚度增加,长度缩短等现象都是膨胀现象。这种膨胀一一收缩现象是胶料流动过程中的流变特征(如图8-17所示),也称为巴拉斯效应。

        

        胶料(在挤出机内)在螺杆的推动下向前流动的过程中,分子在外力作用下,一方面使分予链间的相对运动产生不可逆的形变(真实流动),另一方面分子链的形状发生改变,趋向于部分伸直和取向状态,因而也产生可逆的高弹形变(非真实流动),这种高弹形変并不能马上回复,即回复需要一定的时间,从图8-18中看出,在AB段(机身内)分子链是卷曲的,当受外力P作用向BC段挤压时,靠近壁面的分子链受壁面的摩擦力的作用而部分拉直,如果分子链停留在BC段时间较长,那么伸直了的分子链还可以来得及松弛,即来得及缩回成卷曲状,便可消除因分子链被拉直而产生的高弹形变,而仅仅留下不可逆的形变。在这种情况下,经过BC段的胶料达到CDE段时,虽然解除了外力也不会有很大的膨胀和回缩现象。与此相反,如果外力较大,流动速度较快,则胶料在BC段停留时间短,伷直了的分子链来不及松弛,便过渡到CDE段,由于解除了机头口型BC段的应力,伷直了分子链就转变为卷曲状态,结果出现回缩变粗,发生膨胀现象。膨胀程度取决于胶料在BC段的停留时间和胶料本身的松弛时间的相互关系。这种膨胀现象的产生,实质上是由于大分子链具有一种恢复到最可几构象(即卷曲状态)的本能,仿佛有“记忆”一样,所以这类现象也称为弹性记忆效应。

        

        关于膨胀机理,还可以由图8-19说明,设一小流体单元A,处于管中某位置时,因受到速度梯度的剪切而发生变形,呈一菱形。当流体流出管子后,管壁的作用消除了,流体中的速度变成均匀的,剪切作用消失,小单元回复成长方形,其垂直高度增加,流体膨大。

        

        2、弹性效应的表示方法

        弹性效应对橡胶的加工工艺有重大意义。表示弹性效应的参数有多种,其中常用的是最大松弛时间τmax和膨胀比。
        ①最大松弛时间τmax
        τmax是胶料的一种特性。表示胶料由其所包含的粘弹形变转变为纯粘性流动所需的时间。

       从图8--20生胶的应力松驰曲线可见,当曲线的斜率下降至“-1”时(A点)模数(应カ)下降的速度不变,达到稳定流动的状态,A点所对应的时间为最大松驰时τmax。经过τmax这段时间之后,彈性形变已完全恢复至平衡值,表现为纯粘性流动。

        

        如果加工机械的速度一定(作用时间一定)・若胶料τmax大,则胶料的膨胀一收缩的程度大;若加工机械的速度调至使胶料的停留时间(作用时间)达到τmax的数值,则胶料为纯粘性流动,挤出胶片光滑,膨胀很小。

        τmax与胶料約种类、温度、分子量的关系可用下述的经验方程表示。当然加工方法及加工机械参数的选译(如转速等)亦有影响。

        

        上式中,第一项A为常数,与胶料的种类有关,第二项与温度有关,温度高,T变小,第三项与分子量有关,分子量大,τmax也大,如果有文链,则τmax変大。由此可见τmax与最大粘度η。很相似,η。值大,τmax值也大,只不过τmax的单位是时间而已,所以也有的书用η。值,反映弹性效应。
        ②膨胀比

        在橡胶制品厂中,一般采用膨胀比表示弹性效应。

       

        这里的尺寸可以是直径,断面积及有关部位的尺寸。
        膨胀比能直观地表示出挤出半成品的形状和规格与口型的形状和规格不一致的膨胀现象。

相关阅读:

文章热读排行榜

北京赛车pk10APP下载 北京赛车pk10APP下载 北京赛车 北京赛车pk10APP 北京赛车pk10APP下载地址 北京赛车pk10APP机器人 北京赛车官方App 北京赛车pk10APP 北京赛车pk10APP 北京赛车pk10投注