PVC/CPE/POE熱塑性彈性體流變特性研究
時(shí)間:2005-10-14
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(dòng)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(duì)圖1的數(shù)據(jù)計(jì)算：n1=0.45 n2=0.425 動(dòng)態(tài)硫化后非牛頓性增強(qiáng)。
經(jīng)過對(duì)剪切速率進(jìn)行非牛頓校正：對(duì)于n =0.45 γ*=1.306γ n =0.425 γ*=1.338γ
K1＝7.29×103 對(duì)應(yīng)的流變方程為τ＝7.29×103γ0.45
K2＝9.41×103 對(duì)應(yīng)的流變方程為τ＝9.41×103γ0.425
從計(jì)算結(jié)果來看，動(dòng)態(tài)硫化后n值減小、K值增加。說明動(dòng)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(duì)剪切速率的敏感性增加。
溫度對(duì)動(dòng)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(duì)lnη作圖。
通過對(duì)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＝3e
16630/RT
η2＝5.24e
14970/RT
從圖中和計(jì)算結(jié)果可以看出，動(dòng)態(tài)硫化后，粘流活化能減小，A值增大，表明對(duì)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(huì)論文集
