В повседневной жизни свойства текучести многих веществ, с которыми мы вступаем в контакт, таких как вода, масло и т. д., подчиняются законам ньютоновских жидкостей, то есть напряжение сдвига пропорционально скорости сдвига. Однако существует особый тип жидкости, поведение которого не подчиняется этому простому закону, — это неньютоновская жидкость. Как тип неньютоновской жидкости, расплав полимера, используемый при переработке пластмасс, привлек большое внимание благодаря своим уникальным физическим свойствам и широкому спектру применения.
Что такое неньютоновская жидкость?
Неньютоновские жидкости, как следует из названия, — это жидкости, которые не подчиняются законам вязкости Ньютона. В отличие от ньютоновских жидкостей, вязкость неньютоновских жидкостей не является постоянной, а изменяется при изменении скорости сдвига. Когда эта жидкость подвергается сдвиговому усилию, ее внутренняя молекулярная структура изменится, в результате чего изменится и вязкость жидкости.
Свойства неньютоновских жидкостей
Утончение при сдвиге: когда расплав полимера подвергается напряжению сдвига, его вязкость уменьшается по мере увеличения скорости сдвига. Например, когда некоторые расплавы полимеров подвергаются литью под давлением, вязкость расплава можно уменьшить за счет увеличения скорости впрыска, что облегчает заполнение формы.
Утолщение при сдвиге. Хотя большинство расплавов полимеров утончаются при сдвиге, существуют также расплавы полимеров, вязкость которых увеличивается при увеличении напряжения сдвига, то есть утолщения при сдвиге. Это свойство может быть полезным в некоторых приложениях.
Вязкоупругость: Расплав полимера не только вязкий, но и эластичный. Они могут создавать упругую силу, которая возвращается к своей первоначальной форме, если их растянуть, а затем отпустить. Эта вязкоупругость придает расплаву полимера особые свойства текучести во время обработки.
Характеристики расплава полимера
Полимерный расплав – это жидкость, образованная полимером в расплавленном состоянии. Из-за длинноцепочечной структуры и запутанности полимерных цепей, когда полимерный расплав подвергается сдвиговому усилию, молекулярные цепи будут ориентироваться и скользить, что приводит к изменению вязкости. Это уникальное реологическое свойство дает расплавам полимеров множество уникальных преимуществ при переработке.
Вязкость расплавов полимеров обычно снижается с увеличением скорости сдвига, явление, известное как «утончение при сдвиге». Это облегчает текучесть расплава полимера и его обработку при высокоскоростном сдвиге. В то же время расплавы полимеров обладают также хорошей эластичностью и пластичностью, что позволяет им лучше адаптироваться к форме формы в процессе формования, тем самым получать изделия сложной формы и тонкой структуры.
Нанесение полимерного расплава
Расплавы полимеров широко используются в промышленном производстве. В производстве изделий из пластмасс расплавы полимеров широко используются при литье под давлением, экструзии, выдувном формовании и других процессах формования. Кроме того, расплавы полимеров также играют важную роль в производстве резины, покрытий, клеев и других областях.
На примере линии по производству биаксиально-ориентированной пленки расплав полимера нагревается до расплавленного состояния в экструдере, а затем впрыскивается в форму через трубку для расплава. Благодаря характеристикам разжижения полимерного расплава при сдвиге он может сохранять более низкую вязкость во время высокоскоростного сдвига шнека, что облегчает заполнение каждого угла формы и получение качественного пленочного продукта посредством литья листов и двухосного растяжения.
в заключение
Уникальные реологические свойства расплава полимера, типичной неньютоновской жидкости, привносят множество удобств в промышленное производство. Глубоко понимая физические свойства и технологические характеристики расплавов полимеров, мы можем лучше использовать этот материал и разрабатывать более инновационные и практичные продукты. Благодаря постоянному развитию науки и техники исследования расплавов полимеров и неньютоновских жидкостей будут продолжать углубляться, открывая новые возможности для человеческого производства и жизни.
