ЭКСТРУЗИОННЫЕ головки ДЛЯ ПЛАСТМАСС И РЕЗИНЫ

Вязкостные свойства расплавов

При течении полимерного расплава через экструзионную головку он подвергает­ся сдвиговой деформации. Сдвиговое течение возникает вследствие прилипания расплава к стенкам канала экструзионной головки (Стоксовское прилипание). В ре­зультате этого изменяется скорость потока по поперечному сечению канала, которое представляют уравнением:

Г~£. (2.1)

Здесь: v — скорость потока; у — направление сдвига.

При стационарном сдвиговом течении в каждой точке потока между двумя его слоями действует напряжение сдвига т. В простейшем случае ньютоновской жидко­сти значение сдвигового напряжения т пропорционально скорости сдвига у:

т = п • у. (2.2)

Здесь коэффициент пропорциональности называется динамической сдвиговой вязкостью или просто вязкостью с размерностью Па с, т. е. вязкость является мерой внутреннего сопротивления течению жидкости при простом сдвиговом воздействии.

В общем случае полимерные расплавы не являются ньютоновскими жидкостями. Их вязкость не остается постоянной, а зависит от скорости сдвига. С учетом уравне­ния (2.2), справедливого для ньютоновских жидкостей, можно записать:

т = Г|(у) • у (2.3)

или

г|(у) = т/у Ф const. (2.4)

Примечание: Многие полимеры проявляют в той или иной степени зависимость вязко­сти от времени (тиксотропию, реоиексию, инерцию вязкости при внезапном возникновении сдвига или удлинении [2-4]). Эта временная зависимость обычно не учитывается при кон­струировании экструзионных головок; поэтому в последующих разделах она также не будет приниматься во внимание.