聚合物流变参数拟合及主曲线的生成

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聚合物流变学有助于了解聚合物的加工特性,确定适宜的加工条件,制取最佳性能的制品;借助流变学的概念和方法,可以研究与聚合物流变性质有关的一些分子参数,为合成具有预期性能的聚合物提供理论依据。 围绕聚合物熔体流变参数拟合及主曲线的生成,本文主要开展了如下工作: (1)将近百种材料不同温度下的剪切速率~粘度数据对Cross—Arrhenius粘度模型进行最小二乘拟合,计算其中的参数B、Tb、τ*和n。分子量不同结构相似的聚合物有相同的温度依赖性,根据时温等效原理生成与温度无关的(η/η0~η0(?))主曲线,结果表明ABS、SAN、PS、PP、HIPS、HDPE、POM迭加效果较好。 (2)给出了基于熔融指数的(η·MFI~(?)/MFI)主曲线生成方法。用熔融指数仪测定三个牌号PP不同温度、不同载荷下的熔融指数,生成(η·MFI~(?)/MFI)主曲线,该曲线与温度、聚合物等级无关。利用主曲线可计算材料一定温度、一定剪切速率下的粘度,该方法能满足工程计算和模具CAE分析的精度要求,有一定的实用性。克服了由于η0不易获得,(η/η0~η0(?))主曲线使用不方便的缺点。 (3)给出了由动态数据(频率~损耗角正切、复合模量~损耗角正切)拟合水平活化能及垂直活化能,计算水平移动因子αT垂直移动因子bT,从而对不同温度下的动态数据进行水平、垂直移动生成主曲线的方法。该方法有较广泛的适用性,由动态数据计算的结果可应用到稳态数据的迭加,生成的主曲线效果比较理想。 (4)将动态频率扫描实验的储能模量和耗能模量数据,用线性、正则、非线性最小二乘法拟合材料的离散松弛时间谱。并讨论不同松弛单元数目、松弛时间范围、测试温度对松弛谱的影响。
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