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PVC/CPE/POE熱塑性彈性體流變特性研究

時間:2005-10-14
關(guān)鍵詞:PVC CPE POE 塑性 彈性體 流變 特性 研究 來源:2004年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會論文集

汪濟(jì)奎 程樹軍
(華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 上海 200237)

    PVC樹脂屬于假塑性流體,一般用冪律模型[1]來描述其剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系:
    τw =Kγwn 式中:τw為剪切應(yīng)力,γw為剪切速率,K為流體稠度,n為冪律指數(shù)。
    流體稠度K是表征流體粘稠程度的數(shù)值。冪律指數(shù)n是判斷流體與牛頓性流體差別程度的數(shù)值,n值越偏離整數(shù)1,流體的非牛頓性越強(qiáng)。

    使用吉林大學(xué)科教儀器廠生產(chǎn)的XLY-II型毛細(xì)管流變儀測試。
    基本配方:PVC 100;POE 0~25;CPE 0~40;增塑劑 30~70;穩(wěn)定劑 7;助劑 適量
    CPE是HPVC/POE比較理想的增容劑,在HPVC/POE體系中加入適量的增容劑,不但使用性能有了很大提高,而且流變性質(zhì)也有所改善。
    以添加9份CPE為例,研究動態(tài)硫化前后流變性能的變化,見圖1、圖2。以上均為175℃測試。


對圖1的數(shù)據(jù)計(jì)算:n1=0.45 n2=0.425 動態(tài)硫化后非牛頓性增強(qiáng)。
經(jīng)過對剪切速率進(jìn)行非牛頓校正:對于n =0.45 γ*=1.306γ n =0.425 γ*=1.338γ
    K1=7.29×103 對應(yīng)的流變方程為τ=7.29×103γ0.45
    K2=9.41×103 對應(yīng)的流變方程為τ=9.41×103γ0.425
    從計(jì)算結(jié)果來看,動態(tài)硫化后n值減小、K值增加。說明動態(tài)硫化后體系的粘度增加,但剪切速率增加,粘度下降速度增加,即對剪切速率的敏感性增加。
    溫度對動態(tài)硫化前后HPVC/NBR/POE體系的影響見圖2,下面固定剪切速率為400s-1,以1/T對lnη作圖。


通過對圖中數(shù)據(jù)的計(jì)算:
ΔE1=16.63KJ/mol A1=3
ΔE2=14.97KJ/mol A2=5.24
用Arrhenius公式表示:
η1=3e16630/RT
η2=5.24e14970/RT

從圖中和計(jì)算結(jié)果可以看出,動態(tài)硫化后,粘流活化能減小,A值增大,表明對溫度的敏感性減弱,依靠升高溫度降低粘度的速度很慢。

參考文獻(xiàn):
[1] 何曼君,陳維孝,董西俠。高分子物理[M]。上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2000


論文來源:2004年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會論文集
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