收斂流動

收斂流動,指聚合物熔體從較大截面流道進入較小截面流道時,由於流道截面的突然減小和熔體的黏彈性,使得流體流線不平行而形成錐狀邊界的流動。

當在具有恆定截面積形狀的管道中流動時,在流動方向上,流線都是平行的;但當沿流動方向在截面積尺寸變小的管道中流動時,熔體中各部分流線就不能再保持平行關係。

例如,在層流條件下,當聚合物熔體從一大直徑圓管流入一小直徑圓管時,多數成型加工設備都採用具有一定錐度的管道來實現過渡。

特點

  • 收斂流動時,液體各部分流線不能保持相互平行的關係。
  • 為保持一定的流速,流動液體的速度分布發生很大變化,從而使流動液體產生很大的擾動壓力降。

危害及優點

  • 危害:加工設備的功率消耗增大,並影響製品的質量。解決方法是採用具有一定錐度的管道來實現大尺寸管道到小尺寸管道的過渡,常用的是採用圓錐形收斂管道。
  • 優點:能夠避免任何死角的存在,減少聚合物因過久的停留而引起的分解,同時降低流動過程中因強烈擾動帶來的總壓力降,提高設備生產能力。

拉伸流動

粘彈性聚合物熔體從任何形式的管道中流出且受外力拉伸時能產生收斂流動,此時熔體被拉長變細,稱之為拉伸流動。

拉伸流動是聚合物液體因拉應力而產生的非抑制性拉伸作用;而收斂流動是管道變小對聚合物液體的抑制性拉伸作用。

收斂角

對於大多數聚合物,錐形管道的收斂角不應過大,否則拉伸應變的增加會導致大量彈性能的貯存,可能引起製品變形扭曲,甚至導致熔體破裂現象的出現,所以通常都使收斂角<10° 。