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[原创]高分子材料加工过程中流变性质（2010-11-18 16:58:50）

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在大多数加工过程中，聚合物都有产生流动和形变。高分子流变学就是认识应力作用下高分子材料产生弹性、塑性和粘性形变的行为以及研究这些行为与各种因素之间的关系。所以流变学对高分子加工有非常重要的现实意义。 

1）、高分子熔体的流变行为： 

高分子在加工过程中的形变是由于外力作用的结果，材料受力后内部产生与外力相平衡的应力。受到剪切力作用产生的流动称为剪切流动。受到拉应力作用引起的流动称为拉伸流动。但是实际加工过程中材料的受力情况非常复杂，往往是三种简单应力的组合，因而材料中的实际应变也往往是多种简单应变的迭加。加工中流体的静压力对流体流动性质的影响相对不及前两者显著，但它对粘度有影响。高分子流体可以是处于粘流温度Tf或熔点Tm以上的熔融状聚合物，亦可以是在不高温度下仍保持为流动液体的高分子溶液或悬浮体。加工过程中高分子的流变性质主要表现为粘度的变化，根据流动过程高分子粘度与应力或应变速率的关系，将高分子的流动行为分为两大类：1.符合牛顿流动定律的牛顿型流体；2.非牛顿流体，其流动行为称为非牛顿型流动。 

通常加工条件下，对热塑性高分子加热仍是一种物理作用，其目的是使高分子达到粘流态以便成型，材料在加工过程所获得的形状必须通过冷却来定型。虽然，由于多次加热和受到加工设备的作用会引起材料内在性质的一定变化，但并未改变材料整体可塑性的基本特性，特别是材料的粘度在加工条件下基本没有发生不可逆的改变。但是热固性高分子则不同，加热不仅可以使材料熔融，能在压力下产生流动、变形和获得所需形状等物理作用；并且还能使具有活性基团的组分在足够高的温度下产生交联反应，并最终完成硬化等化学作用。一旦热固性材料硬化后，粘度变为无限大，并失去再次软化、流动和通过加热而改变形状的能力。因此热固性高分子加工过程中粘度的这种变化规律与热塑性高分子有着本质区别。热固性高分子的粘度也受剪切速率的影响，但化学反应－硬化速度的影响更重要。剪切作用增加了活性分子间的碰撞机会，降低了反应活化能，交联反应速度增加，熔体粘度随之增大。同时由于大多数交联反应是放热反应，系统温度的升高加速了交联固化过程，从而导致粘度更迅速增大。