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新噸桶型坯的熔體破裂原因及解決方法
熔體破裂（MF)是擠出成型的一種不穩(wěn)定流動(dòng)。聚合物擠出過程中，起初為穩(wěn)定階段；隨熔體剪切應(yīng)力的增加，會(huì)出現(xiàn)表面熔體破裂，即擠出物表面失去鏡面光澤性，流動(dòng)呈表觀穩(wěn)定狀態(tài)，直至擠出物出現(xiàn)較嚴(yán)敢的“鯊?fù)闷?rdquo;狀；之后發(fā)生整體館體破裂.即壓力與流速有波動(dòng)，擠出物呈規(guī)則畸變（光滑段與粗槌段交變，螺紋狀等），直至出現(xiàn)不規(guī)則崎變。對(duì)HDPE等聚合物，在表面熔體破裂弓整體焴體破裂之間會(huì)出現(xiàn)假穩(wěn)定區(qū)，這時(shí)波動(dòng)很細(xì)密（即波動(dòng)頻率很高），擠出物表面呈現(xiàn)微小的粗糙度，不會(huì)影響制品的使用性能。假穩(wěn)定區(qū)對(duì)應(yīng)的剪切速率要比初始穩(wěn)定區(qū)的大一兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
對(duì)熔體破裂已提出了不少理論解釋。有一種機(jī)理認(rèn)為，熔體破裂是由熔體在機(jī)頭成型段表面的滑移引起的，即當(dāng)定型段界面上熔體的剪切應(yīng)力超過某一臨界值時(shí)，會(huì)開始破壞熔體的黏附，產(chǎn)生起始滑移現(xiàn)象，發(fā)生表面熔體破裂；剪切應(yīng)力的進(jìn)一步提商會(huì)導(dǎo)致糧體館體破裂。還有一種機(jī)理認(rèn)為，訪體在機(jī)頭內(nèi)流動(dòng)時(shí)所受的剪切歷程不盡相同，這樣，離開機(jī)頭后的松弛也就不同，從而引起不同程度的熔體破裂。
目前尚沒能完全從理論上來解釋熔體破裂。但與離模膨脹一樣，熔體破裂也是聚合物焙體彈性的一種表現(xiàn)，即焙體彈性是熔體破裂的主要原因。
對(duì)LDPE等聚合物，流動(dòng)曲線（即烙體黏度與剪切速串的關(guān)系曲線）不受熔體破裂的影響，呈連續(xù)狀；而對(duì)線性PE (HDPE、LLDPE)等.流動(dòng)曲線表現(xiàn)出明顯的不連續(xù)性，這是由機(jī)頭壁面處熔體的滑移（這會(huì)降低熔體黏度）引起的。
以LDPE為例，當(dāng)焙體溫度由130℃提高至230℃時(shí)，開始發(fā)生焙體破裂的剪切應(yīng)力（即臨界剪切應(yīng)力rc）僅增加約30%，臨界剪切速率（ye)則要增加100倍。因此，一般把r作為判斷開始發(fā)生熔體破裂的指標(biāo)。非極性聚合物(如PS、PP與PE)的&較低，如對(duì)線性PE，開始發(fā)生表面熔體破裂與整體熔體破裂的分別為0.10—0.14MPa與0.40—0.43MPa;對(duì)LDPE,則分別為0.12-0.14MPa與0.14—0.16MPa，即一經(jīng)出現(xiàn)熔體破裂，很快就是整體熔體破裂3對(duì)極性聚合物（如PA、PET),開始發(fā)生熔體破裂的較高（約為 1MPa)。
研究表明，聚合物開始發(fā)生館體破裂的隨其重均分子置(Mw)的倒數(shù)呈線性關(guān)系增加，即隨的提高而降低。擠出吹出—般采用分子里較高的聚合物，不宜高速擠出成型型坯。分子量分布（MWD)對(duì)rt的影響有不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，原因與MWD對(duì)離根膨脹的影響相似，可能在于難以測(cè)量MWD中高分子量尾端的部分。
由于館體破裂是因剪切應(yīng)力超過臨界值而出現(xiàn)的，故型坯擠出速串、熔體溫度、機(jī)頭結(jié)構(gòu)與？诔叽绲染鶎(duì)熔體破裂的發(fā)生有影響。
型坯的連續(xù)擠出多數(shù)是在穩(wěn)定流動(dòng)區(qū)進(jìn)行的，僅當(dāng)擠出速率很高時(shí)，才會(huì)發(fā)生熔體破裂。采用間歇方式擠出HDPE等徹坯時(shí)，可考慮在假穩(wěn)定區(qū)進(jìn)行，以減小型坯擠出時(shí)間通過程序控制型坯以吹塑壁厚相差較大的制品時(shí)，由于機(jī)頭？陂g隙變化較大，有可能出現(xiàn)不同程度的熔體破裂。
通過適當(dāng)提高機(jī)頭溫度（如加熱口模、芯棒）或降低型坯擠出速率可消除烙體破裂，但這會(huì)增加吹塑的成型周期。消除館體破裂較理想的方法有以下兩種。
、僭诰酆衔镏屑尤爰庸ぶ鷦ㄈ绾鷱椥泽w）。這可改變機(jī)頭壁面的流動(dòng)邊界條件，但不會(huì)影響熔體的流變性能。
、诟纳茩C(jī)頭成型階段材質(zhì)的性能。這可通過采用合適的材料來實(shí)現(xiàn)，如銅鋅合金（含鋅20%-40%）。當(dāng)溢度島于150℃時(shí)，表面會(huì)發(fā)生脫鋅現(xiàn)象，產(chǎn)生對(duì)某些聚合物（如PE)熔體有很大吸引力的某種化學(xué)形式的锏（如氧化銅），改善熔體與機(jī)頭成型段表面的黏附力，以消除熔體破裂。還可在成型段表面涂覆四氟乙烯或鍍上特殊合金來消除熔體破裂。
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