Text
                    ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ
И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПОЛИМЕРОВ
СПРАВОЧНИК
Под общей редакцией
академика АН УССР Ю. С. Липатова
КИЕВ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКОВА ДУМКА» 1977


6П7.55@83) Т34 УДК [536.2:532.135] : 678.7.01 Теплофизические и реологические характеристики полимеров. Справочник. Под общ. ред. Ю. С. Липатова. К., «Наук, думка», 1977, 244 с. Справочник содержит сведения о тешюфизических и реологических характеристиках термопластичных полимерных материалов, выпускаемых отечественной промышленностью. Приводятся общие сведения о теплофизических характеристиках термопластов, графические зависимости их теплоемкости, теплопроводности, относительной энтальпии, плотности и удельного объема от температуры, общие сведения о свойствах полимеров в вязкотекучем состоянии, графические зависимости эффективной вязкости и напряжения сдвига при разных температурах от градиента скорости, а также примеры применения реологических характеристик для расчета энергетических характеристик машин для переработки пластмасс. Справочник рассчитан на инженерно-технических работников, занятых в области производства и переработки пластмасс, а также конструирования и эксплуатации оборудования для переработки пластмасс. Ил. 337. Табл. 10. Список лит.: с. 244 E2 назв.). АВТОРЫ А. И. ИВАНЧЕНКО, В. А. ПАХАРЕНКО, В. П. ПРИВАЛКО, Е. Ф. ПЕТРУШЕНКО, Г. И. ХМЕЛЕНКО, Л. А. ИВАНОВА Рецензент В. П. Соломко Редакция справочкой литературы Анатолий Иванович Иванченко, Валерий Александрович Пахареико, Валерий Павлович Привалко, Елена Федоровна Петрушенко, Галина Ивановна Хмеленко, Людмила Александровна Иванова Теплофизические и реологические характеристики полимеров Справочник Редактор 3. П. Чгрнюк. Оформление художника В. Г. Самсонова. Художественный редактор В. М. Тепляков. Технический редактор М. А. Притыкина. Корректор Р. С. Коган. Информ. бланк № 1142. БФ 01778. Сдано в набор 20.XII 1976 г. Подписано в печать 10 VI 1977 г. Формат 70XI087ie Бумага титтогр. №1. Усл. печ. л. 21,35. Учетно-нзд. л. 16,09. Тираж 6500 экз Изд №429 Заказ 6-1059. Цена 1 руб 23 коп. Издательство «Наукова думка», 252601, Киев-601, ГСП, ул. Репина, 3. Киевская книжная типография научной книги Республиканского производственного объединения «Полнграфкнига» Госкомиздата УССР, 252004, Киев-4, Репина, 4. 00001-357 т М221(М)-77 © Издательство «Наукова думка», 1977
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 5 Часть I. Теплофизические характеристики линейных полимеров Основные теплофизические характеристики полимеров 6 Теплоемкость 6 Теплопроводность 7 Удельный объем 9 Глава 1. Теплофизические характеристики термопластов 11 Полиэтилен 11 Полипропилен 32 Поливинилхлорид 37 Алкидная композиция 43 Полистирол 43 Полиамид 45 Поликарбонат 48 Акрилонитрилбутадиенстирольный пластик 49 Полиэтилентерефталат .... 52 Кумароновая композиция ... 53 Коллоксилиновая композиция . . 54 Поливиниловый спирт . . . . 5о Сополимеры 55 Полиметилметакрилат .... 64 Полиформальдегид 64 Полиэфиры 65 Полиуретаны 68 Часть II. Реологические характеристики полимеров Свойства полимеров в вязкотекучем состоянии 74 Влияние температуры па вязкость полимеров 74 Влияние напряжения сдвига на вязкость полимеров 75 Влияние молекулярной массы па вязкость полимеров ... 77 Глава 1. Реологические характеристики термопластов .... 79 Полиэтилен 80 Полипропилен 136 Поливинилхлорид 152 Полистирол 180 Полиамид 194 Поликарбонат 198 Акрилонитрилбутадиенстирольпый пластик 200 Полиэтилентерефталат .... 202 Поливиниловый спирт .... 206 Сополимеры 210 Кожволон 226 Глава 2. Расчет энергетических характеристик машин для переработки пластмасс 230 Методика определения параметров процесса экструзии, градиентов скорости и давления при расчете одно- червячных прессов 230 Расчет энергетических характеристик валковой машины 240 Приложение 242 Литература 244
ПРЕДИСЛОВИЕ Отечественная химическая промышленность ежегодно синтезирует и поставляет на рынок новые виды синтетических полимерных материалов. Переработку этих материалов, применяемых для изготовления одежды, обуви, упаковочных материалов, а также в машиностроении и строительстве, осуществляют на высокопроизводительных автоматизирова н- ных установках, которые позволяют получить в достаточном количестве полимерные изделия высокого качества, способные конкурировать со всеми известными до сих пор традиционными материалами того же назначения. Тормозом расширения области применения полимеров является недостаточная осведомленность о свойствах и возможностях применения полимеров. В частности, проблема стабилизации размеров и качества полимерных изделий разрешима лишь при условии знания свойств исходного сырья, его стабильности во время переработки в изделия, технологических параметров и экономичности процесса (времени воздействия на систему тепла и давления с целью получения наименьшей ее вязкости, гарантирующей получение наиболее стабильных систем и лучшую смачиваемость наполнителей полимером). Учет теплофизических характеристик, меняющихся с изменением температуры и механических воздействий, позволяет произвести расчеты параметров тепловых процессов при переработке полимеров и оценить теплоизоляционные свойства готовых изделий. Весьма удачной попыткой систематизировать результаты исследований в этом направлении является монография [1]. Знание реологических характеристик полимеров позволяет выбрать оптимальные условия их переработки, а также с достаточной степенью точности производить расчет энергетических затрат и механической прочности оборудования. С практической точки зрения особое значение имеет экспериментальное изучение вязкоупругих свойств полимеров. В отечественной и зарубежной литературе имеется мало экспериментальных данных по реологическим характеристикам полимеров, пригодных для оценки процесса переработки, параметрического расчета оборудования и расчета прочности машин. Наиболее полное отражение результаты изучения реологических характеристик полимеров нашли в монографиях [26] и [28]. В отечественной литературе обобщенные комплексные данные по реологическим и теплофизическим характеристикам полимеров отсутствуют. Настоящая работа является попыткой восполнить этот пробел. Все приведенные в книге данные относятся к полимерным материалам, выпускаемым отечественной промышленностью. Справочник состоит из двух частей. В первой его части приводятся экспериментальные значения теплофизических характеристик полимеров, во второй — экспериментальные значения реологических характеристик, полученные при исследовании термопластов УкрНИИпластмаш совместно с Институтом химии высокомолекулярных соединений. Приведены также примеры применения этих характеристик для расчета оборудования, перерабатывающего пластмассы. Авторы понимают, что приведенные в книге материалы не являются исчерпывающими, и с благодарностью примут все замечания читателей.
Ч асть I ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ПОЛИМЕРОВ X = acp/v. Основные теплофизические характеристики полимеров Основными теплофизическими характеристиками вещества при данных температуре и давлении являются удельная теплоемкость ср, теплопроводность X, удельный объем у и температуропроводность а, которые связаны между собой зависимостью A.1) Таким образом, знание экспериментальных значений любых трех теплофизических характеристик вещества позволяет по уравнению A.1) определить величину четвертой. В большинстве случаев экспериментально измеряют параметры ср, Я, и о, а значение а получают расчетным путем. Теплоемкость По определению, теплоемкость выражает собой количество тепла АН, необходимое для изменения температуры тела на некоторую величину ДГ, т. е. A.2) Очевидно, ширина температурного интервала ДТ не имеет существенного значения в области постоянных или линейно изменяющихся с температурой значений Ср, в то время как в температурных диапазонах фазовых или физических превращений, где это условие не выполняется, необходимо выбирать как можно более узкий интервал ДГ. Следовательно, в общем случае вместо (I. 2) можно записать CD=lim {\H/bT)=dH/dT. A.3) Соответственно уде:льной теплоемкостью ср называется теплоемкость, отнесенная к единице количества вещества, т, е. ср = Ср/т =-- dH/m-dT, A.4) где т — масса образца. Из уравнения A.4) видно, что удельная теплоемкость обладает размерностью единица теплоты/единица массы-единица температуры, т. е. дж/г-град ср = дя/дг. или кал/г-град. В дальнейшем сокращенный термин «теплоемкость» будет использоваться для обозначения удельной теплоемкости при постоянном давлении. Измерение теплоемкости полимеров в широком диапазоне температур дает информацию о характере тепловой подвижности повторяющихся элементов цепи макромолекулы и его изменении при фазовых (плавление, кристаллизация, полиморфное превращение кристалла) или физических (стеклование) переходах. В области низких температур, в которой производится большинство прецизионных измерений, экспериментальные значения теплоемкости полимеров, находящихся в твердом состоянии, подобно теплоемкости других твердых тел, являются монотонно возрастающей функцией температуры, достигая относительного «насыщения» при некоторой характеристической, так называемой дебаевской температуре, соответствующей возбуждению всех внутримолекулярных («скелетных») колебательных степеней свободы полимерной цепочки [1]. Абсолютные теплоемкости полимеров в этой области температур (вблизи 300 К) сравнительно мало изменяются в гомологическом ряду, однако проявляют заметную зависимость от массы повторяющихся звеньев цепи [1], что может быть качественно учтено следующими эмпирическими соотио шениями [2, 3]: с-А = 10,35 дж/г-атом-град, A.5) с.Д-1>1/2= 10,35 (дж/г-атом-град)/(см3/г)'/2, A.6) где с — удельная теплоемкость, дж/г-град; А — эмпирический параметр, равный отношению М/п, где М — масса повторяющегося звена цепи, п. — число атомов в повторяющемся звене. Переход полимера из твердого в жидкое состояние (расплав) может происходить либо при температуре стеклования Гс (для некристаллизующихся полимеров типа атактических полистирола, полипропилена, поливинилхлорида и т. п.), либо при температуре плавления ТПл (для кристаллизу- 6
ющихся полимеров типа полиэтилена, полиамидов, стереорегулярных полипропилена, полистирола и др.)- При переходе через точку, соответствующую Тс, иа кривых температурной зависимости теплоемкости наблюдается положительный скачок, величина которого Дсг в расчете на 1 моль элементарных структурных «бусинок», входящих в состав повторяющегося звена макромолекулы (например, метильные и метиленовые группы, атомы кислорода и т. п.), для полностью аморфного образца обычно удовлетворяют эмпирическому правилу [1] Ас = B,7 4-2,9) кал/моль • град. A.7) Наличие кристаллической фазы в образце приводит к понижению экспериментального значения Acj3 по сравнению с «универсальным», причем величина такого понижения в ряде случаев изменяется пропорционально содержанию кристаллической фазы, т. е. степени кристалличности полимера. При плавлении полимера его теплоемкость резко возрастает до некоторого максимального значения при температуре Тпл, которую обычно принимают за температуру плавления кристаллической фазы, после чего стремительно понижается до величины, превышающей теплоемкость твердого полимера. Площадь пика, ограниченного кривой теплоемкости и прямой, полученной путем линейной экстраполяции кривой теплоемкости расплава до пересечения с кривой теплоемкости твердого полимера ниже ТПл, может служить количественной мерой глубины закристаллизованное™ полимерного образца, т. е. теплоты плавления ДЯпл. В отсутствие химических превращений (термической или термоокислительной деструкции, сшивки и др.) теплоемкость расплавов полимеров обычно линейно возрастает с повышением температуры. По- грешность экспериментальных значений теплоемкости в температурной области жидкого состояния полимеров, как правило, возрастает от 1—2 до 5—7%. Численное значение мольной теплоемкости расплава полимера при 300 К может приближенно оценить по аддитивной схеме, используя табулированные значения вкладов различных атомных групп, входящих в состав повторяющегося звена цепи [4]. Теплоемкость расплава при более высоких температурах можно затем определить путем экстраполяции с помощью следующей линейной зависимости [3]: ср (Т) = ср C00 К) + + 0,5A +МбШ)Ю-37\ кал/г.град, A.8) где М — масса повторяющегося звена молекулярной цепи; УИб — часть массы повторяющегося звена, приходящаяся на боковые группы; Т — абсолютная температура. Соотношение A.8) учитывает наблюдаемое в эксперименте более быстрое возрастание при повышении температуры теплоемкости расплавов полимеров с громоздкими боковыми группами (полипропилен, полистирол и т. п.) по сравнению с расплавами полимеров с неразветвленными цепями (линейный полиэтилен или алифатические полиэфиры и полиамиды). Важнейшими экспериментальными методиками, применяющимися для измерения теплоемкости полимеров, являются адиабатическая и динамическая калориметрия. Относительная погрешность определения теплоемкости с помощью прецизионных адиабатических калориметров находится в пределах 0,1—0,5%. Однако недостатками этого метода являются необходимость применения больших (несколько десятков граммов) масс образца, низкая (до 1 град/мин) скорость ступенчатого повышения температуры, длительные интервалы между повышениями температуры для достижения теплового равновесия и др. По этим причинам адиабатические калориметры оказываются малопригодными для определения теплоемкости в температурном диапазоне структурных превращений полимера (в особенности, протекающих с большой скоростью), и чаще всего используются для низкотемпературных абсолютных измерений. Указанных недостатков лишены малоинерциоиные динамические калориметры, в которых используется широкий (от 0,05 до 50 град/мин и выше) диапазон скоростей непрерывного нагрева полимерных образцов, масса которых не превышает 0,01—0,2 г [1]. Относительная погрешность измерения теплоемкости с помощью динамических калориметров обычно на порядок выше, но путем тщательной калибрацин прибора на стандартных веществах она может быть уменьшена до 0,5—1%. Теплопроводность Под теплопроводностью понимают явление передачи теплоты, в результате чего происходит выравнивание температур в объеме вещества.
О 1.0 2,0 3.0 4,0 Рис, 1.1. Зависимость «приведенной» теплопроводности от температуры. Термин «теплопроводность» также применяется для обозначения коэффициента теплопроводности Я, размерность которого — единица теплоты/единица длины-единица времени-единица температуры, т. е. кал/см-с-град. Зависимость теплопроводности некри- сталлизующихся полимеров от температуры описывается непрерывной кривой с широким максимумом вблизи температуры стеклования Тс (см. «приведенную» кривую на рис. I. 1). Монотонное возрастание значения Я стеклообразных полимеров при повышении температуры до Т^ТС объясняется увеличением члена С в уравнении [5] X = K-Cv-u.t/v, A.9) где К—безразмерная константа; С„— теплоемкость при постоянном объеме; и — скорость распространения упругих волн («фононов»); / — длина свободного пробега фононов; ни/ — приблизительно постоянные параметры. В области высокоэластического состояния (т. е. при Г>7"с), напротив, теплоемкость изменяется незначительно, однако уменьшаются значения параметров и и I в результате увеличения среднего расстояния между сегментами макромолекул, что приводит к понижению теплопроводности. Теплопроводность полимеров в кристаллическом состоянии существенно выше, чем в стеклообразном. Это объясняется как возрастанием плотности, так и увеличением параметра / от значения, соизмеримого с межатомными расстояниями, до значений, близких к средним размерам кристаллических участков полимера. В то же время теплопроводность твердых кристаллизующихся полимеров, в отличие от стеклообразных, с повышением температуры понижается согласно уравнению [5] Я = А + В/Т, A.10) где А и В — константы. Такое поведение можно качественно объяснять в рамках теории диэлектрических кристаллов возрастанием амплитуды коллективных колебаний атомов кристаллической решетки при повышении температуры, приводящим к увеличению рассеяния передаваемой тепловой энергии и соответственБО к понижению теплопроводности. При температуре плавления кристаллической фазы 7"пл теплопроводность резко падает и затем остается при близительно постоянной, или же проявляет слабую зависимость от температуры. С увеличением молекулярной массы теплопроводность полимеров вначале быстро возрастает и затем достигает приблизительно постоянного значения, что объясняется уменьшением концентрации «разрывов сплошности» системы в виде концевых групп макромолекул. Теплопроводность также существенно зависит от химической природы полимера и наличия в ием добавок. Например, наблюдается монотонное понижение теплопроводности при увеличении размеров боковых групп молекулярной цепи в ряду полиолефинов, что объясняется как возрастанием среднего межцепного расстояния, так и увеличением массы, приходящейся на атом главной цепи [5]. Введение наполнителей или пластификаторов в полимер также сильно влияет на теплопроводность, причем численное значение X композиции будет определяться не только количеством введенной добавки, но и характером ее взаимодействия с полимерной фазой. Для экспериментального определения теплопроводности полимеров применяются стационарные, нестационарные и квазистационарные методы. В стационарных методах производится измерение величины теплового потока и разности температур между определенными точками полимерного образца, в котором поддерживается стационарное (т. е. постоянное во времени) распределение температур по сечению. Эти методы обычно позволяют получать наиболее точные значения теплопроводности, однако их недостатком является длительность периода установления стационарного теплового потока. В нестационарных методах измеряется изменение разности температур между средой — термостатом и различными
точками на поверхности илн в объеме полимерного образца во времени [5, 6]. Таким образом, эти методы позволяют определить лишь значение коэффициента температуропроводности путем анализа характера распределения температур в образце. Наконец, в квазнстационарных методах образец помещается в среду, температура которой является линейной функцией времени, и выдерживается определенное время до момента, когда температура любой точки образца также начнет изменяться во времени по линейному закону (т. е. градиент температуры в образце будет постоянным независимо от времени). По величине теплового потока и градиента температур прн квазистационарном режиме нагрева рассчитывается значение теплопроводности образца [5, 6]. Удельный объем Величина удельного объема v служит количественной мерой объема, занимаемого единицей массы вещества, и имеет размерность единица объема/единица массы, т. е. см3/г нлн м3/т. Зависимость удельного объема от температуры качественно полностью повторяет аналогичный график для температурной зависимости относительной энтальпии. Для некрнсталлизующихся полимеров график v=f (T) состоит нз двух линейных участков с углами наклона dvc/dT и dva/dT соответственно для стеклообразного н высокоэластического состояния (расплава), которые пересекаются при температуре стеклования Тс. Значения температурных коэффициентов dvc/dT и dvajdT (размерность— см3/г-град) можно оценить с помощью следующих эмпирических уравнений [4]: dvJdT = KiVjM, (I.11) dvJdT = KiV0IM, A.12) где Vo — собственный (ван-дер-ваальсов) объем повторяющегося звена молекулярной цепн (размерность — см3/моль); М — масса повторяющегося звена; Ki и Кя—эмпирические «универсальные» константы. Величину Va можно рассчитать по схеме аддитивности, используя табулированные [4, 7] значения инкрементов собственного объема атомных групп, входящих в состав повторяющегося звена цепи. Для случая, когда значения Vo определяются по данным Китайгородского [7, 8], константы Ki и Кг имеют численные значения соответственно 4,15-Ю-4 град-1 и 9,2-Ю-4 град-1. Прн повышении температуры удельный объем кристаллизующихся полимеров в твердом состоянии вначале линейно повышается прн значении температурного коэффициента, приблизительно равного dvc/dT, после чего наблюдается нелинейное быстрое возрастание v в интервале плавления и последующий линейный рост удельного объема расплава с температурным коэффициентом dv^/dT. Величина приращения удельного объема при плавлении понижается прн уменьшении степени кристалличности полимера, а также при переходе к полимерам с громоздкими боковыми группами в цепн. Несмотря на то что абсолютные значения удельного объема пекристаллизующнх- ся полимеров существенно зависят от химического строения макромолекулы, наблюдается следующая удовлетворительная корреляция между значениями va прн 300 К и собственным объемом повторяющегося звена цепн [7]: уа C00 К) = IA7VJM, A.13) где коэффициент 1,47 в правой части представляет собой величину, обратную коэффициенту упаковки полимера в аморфном состоянии [7]. С другой стороны, для кристаллизующихся полимеров значение коэффициента упаковки в кристаллическом состоянии в принципе не может считаться универсальной константой [9—11], однако величину удельного объема закристаллизованного полимера при 300 К можно груба (погрешность до 10—15%) оценить нз соотношения [12] укC00К) = 1,35 VJM. A.14) Для экспериментального измерения удельного объема полимеров при нормальном давлении применяется множество методов, в том числе методы объемной дилатометрии, пикнометрни, гидростатического взвешивания, градиентных трубок, флотационный и др. Перечисленные методы позволяют определять значения v с погрешностью от 0,0001 до 0,001 см3/г. Значения удельного объема полимеров в области повышенных давлений чаще всего измеряют с помощью установок типа цн- линдр —¦ поршень [51] или же металлических дилатометров с сильфонпым уплотнением [52]. В широком диапазоне давлений Р изотермические значения удельного
объема удовлетворительно описываются эмпирическим уравнением Тейта [53]: где v и и0 — значения удельного объема при давлении Р и Ро= 1 ат соответственно; С — эмпирическая константа, численное значение которой для полимеров близко к 0,089 [53]; В — параметр, связанный с внутренним давлением полимера. Как правило, в твердом (кристаллическом или стеклообразном) состоянии полимеры обладают значительно более высокими значениями В, чем в расплаве. Величину коэффициента изотермической сжимаемости р можно определить по формуле Р = v0C/v (Р + В). A.16) При переходе полимера из расплава в стеклообразное или кристаллическое состояние в результате приложения давления в изотермических условиях наблюдается резкое падение Р от величин порядка (8—10)Х ХЮ-5 атм-' до C—5)-Ю-5 ат-1. Значения р закономерно понижаются при переходе от полимеров простого молекулярного строения (алифатические полиэфиры, поли- олефины) к полимерам с громоздкими боковыми группами.
Глава 1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОПЛАСТОВ Значения основных теплофизических параметров отечественных марок термопластичных полимеров, представленные в этой главе в виде графиков, были определены с помощью описанных ниже экспериментальных методов. Измерения теплоемкости проводили методом динамической калориметрии на установке, описанной в работе [13], при скорости нагрева 2—3 град/мин. Относительная погрешность измерений составляла от 2— 3% (в области температур до 150° С), до 5—7% (при более высоких температурах). Графики температурной зависимости относительной энтальпии Д# были построены путем графического интегрирования кривых теплоемкости для соответствующих полимеров. Изменение относительной энтальпии Д// при изменении давления на ДР определяли ло уравнению Р+ДР ДЯ = С [V~T(dV/dT)p]dP (I.17) I графическим методом, используя результаты исследования зависимости удельного объема от давления и температуры. Экспериментальные значения теплопроводности определяли методом квазистационарного теплового режима для образцов кольцевой формы (внутренний диаметр 32 мм, наружный диаметр 45 мм, высота 25 мм), полученных прессованием из расплава непосредственно в измерительной ячейке. Относительная погрешность определения значений X оценивалась в 5—7% (в области температур до 150° С) и 7—10% (при более высоких температурах). Значения удельного объема измеряли либо с помощью индикаторного дилатометра с относительной погрешностью 3%,либо с помощью объемного ртутного дилатометра с погрешностью 0,001 см3/г. Для определения величины удельного объема расплава в зависимости от давления была использована установка с измерительным узлом типа цилиндр — поршень. ПОЛИЭТИЛЕН Полиэтилен низкой плотности 11502-070 Ср. 1.0 0.5 кал/г-град — Y у V 1 / 1 к——< V —* 0 50 100 150 Рис. 1.2. Зависимость теплоемкости от температуры. 209 11
If 100 50 / J / > 1 I I t yi A A й fA A у* 0 50 100 150 200 Рис. 1.З. Зависимость относительной энтальпии от температуры. А-10 10,0 5,0 л/ci лс-г рад - п —< —-с ^>- —о~ —о- 100 200 /,°С Рис. 1.4. Зависимость теплопроводности от температуры. Рис. 1.5. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 12 Р.о 0,90 0,85 0,80 0 75 /см3 f А \ ш i \ ^ • / / \ \ \ А \ / А Чп 1 Ч « j 1 'J, С\ и nJ « 100 200 /,°С
Полиэтилен низкой плотности 10802-020 Ср. 1.0 0,5 Рис д/. 100 50 кал /Г-Г рад у у А / т \ / / 1 —i и -' )¦ < )— 1—< \ 0 50 100 150 200 1.6. Зависимость теплоемкости от температуры. / пап/г f / 1 1 г* 1 ,^ О 50 100 150 Рис. 1.7. Зависимость относительной эитальпии от температуры. 200 IOJ кал \ 'см- \ сгр ад 5 о D О О Р,г/ 0,90 50 150 ."С 0,85 Рис. 1.8. Зависимость теплопроводности от температуры. 0,80 Рис. 1.9. Зависимость удельного 0,77 объема и плотности от температуры. ¦/см3 J- 1 \ \ А \ \ А к ( / 100 \ \ / / \ N /- s ч У \ О о. с \
Полиэтилен низкой плотности 10812-020 Cp, 1.0 0,5 кал /г-град У А / 1 1 \ \ J 11 ¦¦¦< к 0 50 100 150 Рис. 1.10. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 A LJ inn 50 Г У У j А J 0 50 100 150 Рис. 1.11. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 200 Л- 8 6 4 О4 , 1. кал/см- с-гр \ \ \ V ад \~ тг- 50 150 250 /,°С Рис. 1.12. Зависимость теплопроводности от температуры. 14
Полиэтилен высокой плотности 20806-024 Cp, 1,5 1,0 кал/г-град i Yr\ / \ If V U ¦Mill ^i О 50 100 150 200 Рис. 1.13. Зависимость теплоемкости от температуры. 150 100 50 у J у у I / f - л *• J j * у ¦f 50 100 150 200 Рис. 1.14. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: 1 — 752. 2 — 564. 3 — 376, 4 — 188, 5—1 ат. 15
\- 6 4 2 о4, V кал/ V \ см- \ I [ 1 :тр 1Д °—^ —о. —ч* —сг о,эа 50 150 250 t,°C 0,85 Рис, 1.15. Зависимость теплопроводности от температуры. 0,80 Рис, 1.16. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 1,75 см3 Ч» S N я \ > Л УП 1 \ Л ¦ и \ / / \ Г V У н р \ у \ ' А \ /. \ j.ct А 1.35 1,25 1,15 100 200 /,°С 1.05 V, С 1,25 ,20 1,15 \ \ К ч s ч ч Ч Ч Чэ ч> N Ч S — Ч о V, ^^ \ \ ^^ "Ч °^ о-. "^Ч 52 I3 250 500 Р, ат Рис, 1.17. Зависимость удельного объема от давления при температуре-. / — 240. 2 — 210, 3 — 185, 4 — 165, 5 — 145° С.
Полиэтилен высокой плотности 4001 B0106-001) 1,5 1,0 0,5 кал/г-г -<, рад г | „ ?— у и / 1 / / 1 / / / / 0 50 100 150 Рис. 1.18. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 A Г 150 100 50 Г / г А т ,>! / } 1 i л г' „ ¦ - > * f L- у* * 1 Y* <•* *• - 4. А 5 50 100 150 200 Рис. 1.19. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5 — 1 ат. 2 — 6-1059 ,... 17
8 6 4 О4, кал, 'см- \ :-гр Ч ч 1Д -о— S> 150 250 г, "С Рис. 1.20. Зависимость теплопроводности от температуры. 250 500 Р, ат Рис. 1.21. Зависимость удельного объема от давления при температуре: /—200, г—180, 3—160, 4 — 150° С. Полиэтилен высокой плотности 20606 Ср. 1,0 0,5 1 г кал/г-г рад г~-* ^\ /¦ к ! } / / г ! I | ^_< 1—< г—< ~: ' ! '—¦< О 50 100 150 Рис. 1.22. Зависимость теплоемкости от температуры. 18 200
л 00 50 у * > j i 1 f Y* I у? 1 50 100 150 200 A- 10 5 O4, <ал/см-с \ \ \ \ •rp; \ \ Д 0 4 г—ч _ 50 150 Рис. 1.23. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 250 /,°С Рис. 1.24. Зависимость теплопроводности от температуры. Полиэтилен низкой плотностн 11502-070 Ср. 1.0 0,5 кал/г-г эад / / \ , .—I i—* i—| '—' А 0 50 100 150 Рис. 1.25. Зависимость теплоемкости от температуры. 2* 200 19
AM 150 00 50 j / .( л* 1 у J 1 \i / S / Y „ s У y s * у / / f { к" s ¦S у / у A s S s „л f У у 1- ) т ), s A * t ', 5 50 100 150 200 t,oC Рис. 1.26. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5—1 ат. А 0 8 6 4 1. кал/см' 1 \ \\ \ :-гр 1 ч ад ' о о Рис. 1.27. Зависимость теплопроводности от температуры. 50 150 250 1,20 1,16 500 Р, ат Рис. 1.28. Зависимость удельного объема от давления при температуре: 1 - 210, 2 - 190, 3 — 170, 4 — 150, 5- 130° С. 20
Полиэтилен низкой плотиости 10203-003 Ср. 1.5 1,0 0,5 кал /г-п зад Г I I/ 1 0 50 100 150 Рис. 1.29. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 t,°C Af-t i/ап/г- 150 00 50 г / / ) / t 4 Si Si У (, L_ A Si < - 0 50 100 150 200 Рис. 1.30. Зависимость относительной энтальпии от температуры. t,"C 21
A О 6 4 9 О4. калу V \ > см i \ ¦rp Д -в- о—i — i— о 50 150 250 Л "С Рис. 1.31. Зависимость теплопроводности от температуры. Рис. 1.32. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. p,r/ 0,90 0,85 0,80 0,75 -fc. N i > \ \ / \ у r— \i Л °/ -H О>ь с » _ \ с О \ У j,cm ¦1,25 1,15 1,05 100 200 Л° 0,95 Полиэтилен низкой плотности 10812-020, партия 377 Ср, кал/г-г 1,5 1,0 0,5 >ад "Л / с / —< •—< —1 ¦—i V \ ч Г 1 0 Г;0 !00 !50 Рис. 1.33. Зависимость теплоемкости от температуры. 22 200
ля too 50 кал/г- X / J / / A r •* 1 t i 0 50 100 150 Рис. 1.34. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 200 Рис. 1.35. Зависимость теплопроводности * от температуры. А- 8 6 4 О4 ,'кал/ см- \ \ -гр ч =^ о -о- тг- ! 50 150 Полиэтилен низкой плотности 2020А A5902-020) Ср% кал/г- град 1.0 0.5 J у А / 1 i и ,— >—' s 0 50 100 150 Рис. 1.36. Зависимость теплоемкости от температуры. 200
—г An, 00 50 —* —1 у I Y i X \ / t / 1 / {* s A f • 1 у V ¦¦( у 50 100 150 200 Рис. 1.37. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5—1 ат. А 10 8 6 4 104 ,'кал/ \ \ см V \ с град о —о- -о- ¦¦BBS о 50 150 Рис. 1.38. Зависимость теплопроводности от температуры. Рис. 1.39. Зависимость удельного объ- ^,80 ема и плотности от температуры. 0,90 0,85 0,80 'смЗ "-" i \ С щ И ч Л / р \ V / J j ы N \ я [S О \ S с 1 ), CV к !00 200 t,°C 1,16 500 — Рис. 1.40. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 210, 2 — 190, 3 — 170, 4 — 150. Р, ат 5 — 130° С. 24
Полиэтилен высокой плотности 21006-075 200 300 t, °C Рис. 1.41. Зависимость теплопроводности от температуры. Полиэтилен высокой плотности 4009-ЭК B0606-012) р,г/см 0,85 1,05 200 t,°C 0,97 Рис. 1.42. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. Полиэтилен низкой плотности 2010-В A7702-010) P.г 0,90 0,85 0 79 'CM3 A к -^— \ J N \ V 1 / / 1 / f \ 0 — \ с \ 1,225 1,175 1,125 100 200 t,'C Рис. 1.43. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 25
Полиэтилен низкой плотности, партия 1534 П2020Т A5802-020) 0,90 0,85 0.80 см3 X — р / "Ч ш*—_ ч. - ч J / Ч, \ / ( J V н \ к ч / г ч J / ч. ч г 1 ч v, с' ч. 1,225 1,175 1,125 100 200 Л°С Рис. 1.44. Зависимость удельного объ- 1,075 ема и плотности от температуры. Полиэтилен низкой плотности 2020Т, партия 230 A5802-020) <>.г/ 0,925 0.875 0,825 0 795 / \ \ / к I I / о y \1 /\ °\ °/ / . 0 о \ "/ У \ J У 0 / > ч ', CV 20 1,25 1,2 1,15 юо 200 t,°C 1,1 Рис. 1.45. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 26
Полиэтилен высокой плотности 4010-ЭУС Р.г 0.90 0.85 0.80 0.77 /см « S •а, —н \ с \ а с J < у ¦ \ \ \ \ / / / А / / \ \ \ \ А \ i • < / 1 » \ / 5 В ч V ,С 1.25 1.15 100 200 1.05 Рис. 1.46. Зависимость удельного объема и плотности от тем- 0.99 пературы. Полиэтилен «Manolen» высокой плотности типа 47100 фирмы «Sodefine» 0,90 0.85 0,80 0,78 -/см <r- i 4 K9* Ss — \ ( / v 1 1 4 I \ /1 \ л A \ \ \ \ V, Cl 1,25 1.15 100 200 ЛЧ 1,05 1.01 Рис. 1.47. Зависимость удельного объема и плотности от температуры, 27
Полиэтилен «Manolen» типа 56020 фирмы «Sodefine» Р.г/ 0,95 0,90 0,85 0,80 0 76 См4 wf1 s 1 « У N V \ i \ j \ \ / / / V Л \ / \ A \ / \ /- > г ,CM 1,35 1,25 1,15 100 200 1,05 Рис. 1.48. Зависимость удельного объема и плотности от тем- 0,97 пературы. t,°C Полиэтилен высокой плотности 4040-Л B0906-040) 9 si 0,90 0,85 0,80 CM3 iC 4 1 \ \ p— \ \ V 1У 7 / 4 ?/ f ' 4 ——^ us У, Cl 3/ i,: l, 100 200 ,05 Рис. 1.49. Зависимость удельного объема и плотности от тем- l,°Q пературы. 28
Полиэтилен высокой плотности 20806-01 Р. г/с 0,925 1 0,875 0,825 0,775 МИ --* —«- о ч А \ А \ 'Л' / 1/ 1 / 1} ч с 7 • < А У 'S \ -1»-. I ч г / Ч , СМ 1,3 1,2 1,1 1,0 100 200 Рис. 1.50. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. Полиэтилен низкой плотности 15802-020 Р.г/ 0,875 0,825 0,775 CM^J Л \ Y \ \ ¦^— у \ A Л  V \ ч J ( \ r к i A A ч L —^ ¦ ;, см 100 200 1,3 1,2 1,1 Рис. 1.51. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. • 29
Полиэтилен низкой плотности «Полимир-50» Р. г/ 0,875 0,825 0,775 i «— \ V ) \ -\ i И Vе \ о / / \& о л \| о с У \. s К- о с У s Л о ь _ Su с J 1 ,c^ 1,3 1,2 100 200 Л "С Рис. 1.52. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. Полиэтилен высокомолекулярный Р.г 0.925 0,875 0,825 0,775 С 'см о \ « ч / V \ 100 V А Л о / / 9 У V \ i N °/ >/ N V \\ \ 200 • — V / v, с! — 1.3 1,2 1,1 1,0 Рис. 1.53. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 30
Полиэтилен среднего давления 1267, партия 625 с 1 0 0.9 0.8 0,7 7СМ i ' * / i ч } / Л / -У- А i ч / К О —етв = ), cv у / 1 1 V 1.35 1,25 100 200 t.°C 1,15 Рис. 1.54. Зависимость удельного объема и плотности от тем- 1,05 пературы. V. См3/| S 1,25 1.20 1.15 ^ N 500 1000 Р. ат Рис. 1.55. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 193, 2 — 182, 3 — 172° С. 31
ПОЛИПРОПИЛЕН Полипропилен 03П10/01 Ср. 1.0 0,5 кал/г-град| ч 1—' >—' н у , ' >-- / 1 ' II / / 1 s Г"' ( ? г 0 50 100 150 Рис. 1.56. Зависимость теплоемкости от температуры 200 г Лп, 100 50 —г 1 \*> / / / / i / 1 1 - -- ^ "Л 1 - 2 .- -- Д ^- 14 -i. IS 50 100 150 200 t,°C Рис. 1.57. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: 1 — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5—1 ат. А- 6 4 2 О4, <ал/ \ \ \ :мс \ Ч •Грс D—С д -</ я \ 50 150 250 Рис. 1.58. Зависимость теплопроводности от температуры. 32
0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 см3 «о \ \ и V л / 5 \ \ г/ 0 \ -\ / У \ \ / г \ \ о/ \ / V к 0 1° \ 1 1 о / оЧ У / / 4 \ ''о 1 ;,см 3,25 2,75 2,25 1,75 100 200 t;c 1,25 Рис. 1.59. Зависимость удельного объема и плот- 0,75 ности от температуры. Р. ат Рис. 1.60. Зависимость удельного объема от давления при температуре: 1 — 250, 2 — 230, 3 — 210, 4 — 190° С. 33
Полипропилен 02П10/01, А 9.r) 0,90 0,85 0,80 0 75 см3 So 4 N. | 4 у* N < / \ V > / v \ / > \ J \ 1,35 1,25 1,05 100 200 f.°C Рис. 1.61. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. Полипропилен 02П10/01, Б P.r/ 0,825 0,775 0,725 ! ! К ¦ о A \ / A ч / 4 о и ч \ и Э \ \ , с\ / Чо 4 1,3 :,2 U 100 200 Рис. 1.62. Зависимость удельного объема и плотности от температуры.
Полипропилен 04П10/010 0,90 0,85 0,80 0,75 см3 Ч^ S N — С \ \ < г \ \ \ Y Л V л к Л у s ч и,с л N л3/г 1,35 1,25 1,15 Рис. 1.63. Зависимость удельного объема и плотности от температу- 1,05 Ры- 100 200 i.°C Полипропилен 04П10, партия 139/5а Р.! 0,85 0,80 0,75 /см' -~ъ -о- -•— ¦*• \ X \ *\ у < 1 1 1 / Л А /** V / \ 1 .Cfv ч У 1, 1, |,25 100 200 t.°C Рис. 1.64. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 3* 35
Полипропилен 04П10 0,90 0,85 0,80 0 75 ¦''см? h к С s i— —о ч \\ \ / > \ \ / / • / \ у/ О зт °\ 'J, CN 1,35 1,25 100 200 Л°С 1,15 Рис. 1.65. Зависимость удельного объема и плотности от тем- '.05 пературы. Полипропилен 03 П10/01 Р.г/ 0,90 0,85 0,80 0 75 см5 1 ч 1 ч \ \ 1 " J \ А \ \ А ^ ) ч ч и, си -^ 1 100 1,35 200 1,25 1,15 t;°c Рис. 1.66. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 36
ПОЛИВИНИЛХЛОРИД Поливинилхлорид жесткий 0,5 Ср, кал/гград Л , , ^ М '—< L ч Ч 0 50 100 150 Рис. 1.67. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 А-Ю4 ,кал/см-с-град 0 50 150 250 350 Рис. 1.68. Зависимость теплопроводности от температуры. 450 Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 251 Ср, кал/Г'град 0.5 и г—< -.1 "^ J—' 1—' 1—¦¦ 1 к.. У 0 50 100 150 Рис. 1.69. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 л и 50 ¦- *-< Г if1 У г* \ 1 1 1 1 — 1 Л- j 1 J i i i i i 1 - 1 ~i i 1 i 0 50 100 150 200 Phc. 1.70. Зависимость относительной энтальпии от температуры.
A- (i 0\ см-с-гр ЭД n Q 1 о о 50 150 250 350 Рис. 1.71. Зависимость теплопроводгюсти от температуры. 450 Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 230 сР, 0,5 ка/ /г-г рад J >—< W-4—< >—< 1 , ( > 0 50 100 150 Рис. 1.72. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 Г—] 1 АН, кал/г-" 50 1 1^ 2 2 у* Г" 1 J, 0 50 100 150 200 Рис. 1.73. Зависимость относительной энтальпии от температуры. A- 4 2 0 !Q к а л/см ¦ i 1 i i j :-rp о о 150 250 350 Рис. 1.74. Зависимость теплопроводности от температуры. 38 450
P.7 1,25 1,15 .05 ч,- ,cmJ у \ / \ \ 1 / \ \ 1 I f\ у A /1 l\ \ x 1 >, CN 1,0' - 0,9 0,8 20 100 200 t,°C Рис. 1.75. Зависимость удельного объ- ема и плотности от температуры. Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 948 сР, 0,5 кал/г-град , н 0 50 100 150 Рис. 1.76. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 А- 4 2 11 о\ см- -¦гр ад —сг —о 50 150 250 350 Рис. 1.77. Зависимость теплопроводности от температуры. 450 t°~C 39
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 1183 0.5 кал /Г-Г[ )ад IjJ ¦¦——с ,—< г—: н hf | s \ | 0 50 100 150 Рис. 1.78. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tX АН 4U г—1—i—1—' кал/г- -т 1 - 1 у* Г" — ! ! _ 0 50 100 150 200 Рис. 1.79. Зависимость относительной энтальпии от температуры. tX 2 0 О4, кал/ 1 см- :-гр ад 1 iO г о 250 350 450 ! P,r/CMJ Рис. 1.80. Зависимость теплопровод- v, гм :/г ности от температуры. 0 925 0,875 1,05 40 0,Ь'25 200 //С Рис. 1.81. Зависимость удельного объема и плотности от температуры.
Поливииилхлорид пластифицированный наполненный (линолеум) 0,5 г-ri ад —i ;¦ I, { ] 1 1—< ч 0 50 100 150 Рис. 1.82. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 A f 50 - 1—1 / ГС0>  J •4 г" ГП г» 0 50 100 150 Рис. 1.83. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 200 А- 6 4 2 О4, <ал/ "ч. СМ( >¦ :-грг •о— д -о— О / • j i j 50 150 250 350 Рис. 1.84. Зависимость теплопроводности от температуры. 450 Поливинилхлорид жесткий, рецептура С-12 А- 6 4 О4 кал 'см- - — :-гр -с— 1Д —Q. ? 1 i J 100 200 300 400 Рис. 1.85. Зависимость теплопроводности от температуры. 500
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 7 р ,г см: 1,075 1,025 - 0,975 0,935 0 \ , cmj/i 1,05 1,0 100 200 /,°С 09 Рис, 1.86, Зависимость удельного обь- 0;9 ема и плотности от температуры. Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 8 р.г/см*]**^ 1,15 1,10 1,05 Г S* 1 N як s i i л Л / р л "о о \ \ д ^ / о 1 0 J л о •' ¦ о г 7 / / о \ \ 1 • - i 1 \ \ 1 0,975 0,925 0,875 0,825 100 Рис. 1.87. Зависимость удельного объ- 200 /,°С ема и плотности от температуры. 42
АЛКИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Алкидная линолеумная композиция 0.5' /г-град! i X >¦¦'¦'¦? LJ N О 50 100 150 Рис. 1.88. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tX 50 —1 —i—г—г кал/ г \ 1» »>| Л- — О 50 100 150 200 Рис. 1.89. Зависимость относительной энтальпии от температуры. ПОЛИСТИРОЛ Полистирол УПМ-ЗЛ 0.5 Ср, кал/г-град 1 LA-LL-LJ cJr-i-Ll-i-Ll-i 0 50 100 150 Рис. 1.90. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tfC 1—Г It 50 —1 У* J. У0 г-' -- - - J ^, -- r. У r 1- г , ¦ 1 -¦ я .- J. ¦f 50 I00 I50 200 Рис. I.91. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 725, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5 — 1 ат. 43
A- 6 4 1 0\ —»"t <aji/ см < rp; —o Д ¦1 in о— о— 41 ¦ n К) 1—i—1 t "< Рис. 1.92. Зависимость теплопроводности от температуры. 1.00 0.9Л Г' — i -Г" s \ \ \ / / \ / / \ / \ / \ s 1 i ), CM 1,025 100 200 0,975 Рис. 1.93. Зависимость удельного объема п плотности от темпера- 0.955 туры. 0,95 Рис. 1.94. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 150. 2— 130, 3 — 1Ю° С, Полистирол УП-1ЛЛ 9.1 1,025 0.975 :м3 1 сг *^ N ч 44 100 200 Рис. L95. Зависимость плотности от температуры.
ПОЛИАМИД Полиамид спирторастворимый марки 548 Ср. 1.0 0,5 /r-r ;>ад г—' 4 Л A 1 J < / / f \ 0 50 100 150 Рис. 1.96. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 «."С д 00 so ц 3J > 1 J ' 1 > / / / s 'к Л y\ У у 1_ /| 50 100 ¦200 0,90 100 300 150 A- 6 4 o\ — 0 кал/см- 'l —o-j-o^ :rp ЭД -o— ¦o— —o- 200 VC Рис. 1.97. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 752, 2 — 564, 3 — 376. 4 — 188. 5 — 1 ат. Рис. I. 98. Зависимость теп- 400? °С лопроводности от температуры. Рис. 1.99. Зависимость удельного объема от давления при температуре: Р, ат ¦ ;— 2зо. 2 — 210, з- 190° с. 45
Анидная смола Ср. 1.0 0,5 кал /г-г зад г—' >—- г—' г—' г" ,, 1 > ( 1—< i 1 I 4 ) О 50 100 150 Рис. 1.100. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tX АН 00 50 _ г - кал/ ¦- | / W J -^ Г Л О 50 100 150 200 Рис. 1.101. Зависимость относительной энтальпии от температуры Л- 6 4 0« » калу —о1 'см- :-гр зд )—( -о— —о- —о- —о 100 200 300 400 Рис. 1.102. Зависимость теплопроводности от температуры 46 500 t,°C
P.rJ 1,075 1,025 CM* < —• t A \ \ 4 A \ ч \ \ /° A / \ У \ A \ 4 A /o \ 4 ¦ л си 'Л 0,95 0,90 100 200 t.°C 085 Рис. 1.103. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. Полиамид С-6 Р.г, 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 см3 \ Ч \ > \ \ \ \ \ \ \ 100 200 Рис. 1.104. Зависимость плот- t°C ности от температуры. 47
ПОЛ ИКАРБОНАТ Поликарбонат ПК Л-1 ч 0.5 кал /гг рад J J—-(j I—I 1——* —J J >—( )— 1 0 50 100 150 Рис. 1.105. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 t,°C II ' 1 -г 1 * г* >*¦ -- /¦ г" 1 у* 1 К- 0 50 100 150 Рис. 1.106. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 200 t,°C Поликарбонат ПК 0.5 кал — рад —ч 0 50 100 150 Рис. 1.107. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 Л 50 ( ч к ял / г Т R 0 rY 1 ¦¦Л И ^* 1 J **• - — г" - и —1 --• ' S о/ -- *•< _^, -43" J ¦-J -A / Рис. 1.108. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: 1 — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 183, 5 — 1 ат. 48
А-10' ,кал/см страд 50 150 250 350 Рис. 1.109. Зависимость теплопроводности от температуры. 450 V. СМ'1/!" 0.85 0.80 1000 Рис. 1.110. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 250, 2 — 230, 3 — 210, 4 — 190, 5 — 170° С. Р, ат АКРИЛОНИТРИЛБУТАД ИЕНСТИРОЛЬНЫЙ ПЛАСТИК Акрилонитрилбутадиенстирольный пластик АБС 0,5 0 50 100 150 200 Рис. 1.111. Зависимость теплоемкости от температуры. кал /г-г зад ? А ^—4 ) J п 1—j ли 50 —¦ _^ г" * J У" ¦у* ft < 0 50 100 !50 Рис. 1.112. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 4 — 6-1059 200
A- 5 104 кал о /см- о сгр ад —= 1 _J__ i I ! ! | 100 200 300 400 Рис. 1.113. Зависимость теплопроводности от температуры. Акрилонитрибутадиенстирольный пластик АБС-ЗА 500 Г."С кал /г-г рад —i , : 1 i Ь j i -— 0 50 100 150 Рис. 1.114. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tX AH 00 50 КЯЛ / - - — — >> П y* _ 1 ^^ / r '1 y» 1 \ u У - - \ 1 ^?X1 _J_. ^1 L_J_ V 1. Щ T I j j --- M ! ..... | ; 50 100 150 200 Рис. 1.115. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 752, 2 — 564, 3 - 376, 4 — 188, 5 — 1 ат. !, С А- 6 4 0\ —о кал/ см- :-гр 1Д ¦1 100 200 300 400 Рис. 1.116. Зависимость теплопроводности от температуры. 500 Г, "С 50
1 05 1,00 0,95 см3 | 1 С ч .л- С н о i \ и ./ ¦/ К N 7 * N 7 \ К V, СМ !,025 0,975 0,925 0 100 200 300 /,°С Рис. 1.117. Зависимость удельного объема и плотности от температуры, 0,95 250 500 750 Р, ат Рис. 1,118. Зависимость удельного объема от давления при темпй- ратуре: У — 245. 2 — 210, 3 — 180, 4 — 150, 5 — 130° С. Акрилонитрилбутадиенстирольный пластик АБС-2 кал /гг А Г* — 1— 1—' — 0 50 100 150 Рис. 1,119. Зависимость теплоемкости от температуры. 4* 200 51
дн 00 50 1 1 ""I 1 ft н J J1 >- j г у* г* \ f r * и I" 1 1 1 1 1 _ 0 50 100 !50 Рис. 1.120. Зависимость относительной энтальпии от температуры. ?00 А- 6 4 10' --о кал, -«и ¦см- :гр ад -о- -о— ¦о—< 1 — — 100 200 300 400 Рис. 1.121. Зависимость теплопроводности от температуры. ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ 500 ср 0.5 кал /г-г рал *—, 1 i—' 1 ) 1—^1 А 0 50 100 150 Рис. 1.122. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 дн 50 V 1 1 — **• i i >^* ] :__ 1 — Y- -~ — — ""I ¦- - - ,1- - - J -л - 100 150 200 Рис. 1.123. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: ( — 752, 2 — 564, 3 — 376, 4 — 188, 5 — 1 ат. 52
A- 5 0 Ю1 кал h-n- (си. с-гр 6 ад —и 100 200 300 400 Рис. 1.124. Зависимость теплопроводности от температуры. 500 V, С 0,95 0,90 м3/г • 4— ^: ^_ 11—. 250 500 750 1000 Рис. 1.125. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 170, 2 — 150. 3 — 130° С. Р, ат КУМАРОНОВАЯКОМПОЗИЦИЯ Кумароновая плиточная композиция 0.5 кал/г-град HI LJ L м 0 50 100 150 Рис. 1.126. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 Л 40 0 И, к 1Л/Г | л >-> 50 100 150 200 Рис. 1.127. Зависимость относительной энтальпии от температуры.
Кумароновая плиточная композиция фирмы «Марли Арлекин» кал/Г'г 1 ... рад 1 .... J j,— ,—¦ n__j [TJ_ ( i i , 50 100 150 Рис. 1,128. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 tX и Г1 м + - -1 |  "Т 1 J Г" г" Г" 1 г" >;? 1 4=| 1 1 1- 1 ж- L | — _ j ! 1 i [-4-F4- 0 EtO !00 150 Рис. 1.129. Зависимость относительной энтальпии от температуры. КОЛЛОКСИЛИНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Коллокснлиновая плиточная композиция кал /г-град 1 j,—i —< i— >— N 4 i i ! j О 50 ;00 150 Рис. 1.130, Зависимость теплоемкости от температуры. 200 АН, кал/г 50 ш -4-I-J-,-! В .сои U_LJL -l-i-t-L =d±h± ilU -tf rr -LJ T1_U IUJ_l_L H jJI tti 0 50 100 ISO Pi!C 1,13:, Зависимость относительной энтальпии от температуры. 54 200
ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ Поливиниловый спирт ПВС-Э, партия 32 0,875 0.825 Рис. 1.132. Зависимость удельного '¦05 объема и плотности от температуры. СОПОЛИМЕРЫ Сополимер СЭП-7Н р,г/сгм\>, 0,900 0,850 0,800 20 10A Сополимер СЭП-КМ 82 200 / ,°С Рис. 1.133. Зависимость удельного 'iUd объема и плотности от температуры. Р.г/ 0,900 0.850 и.800 :м3 ч, \ Л V \ 1 / \ \ • V / X А \ \ о ; s N ! А у \ с < \ Ь, СЛ К 1,25 1.I5 20 100 Рис. 1.134. Зависимость удельного 200 f,°c объема и плотности от температуры. 55
Сополимер этилена (97%) с винилацетатом C0%) Р.г/ 0,90 0,85 0,80 см3 ч ¦ \ \ ¦ /1 \ -\ / V оЛ \ \. Ч >^ — §\ / V, СМ 1,25 1,15 100 200 t;c Рис. 1.135. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. СР, 1,55 1,05 0,55 кал/ г-гр ад Л > / / / / 1 / { \ V —•- —с , с 50 100 Рис. 1,136. Зависимость тепло- емкости от температуры. АН, ка 50 0 1 л/г _ А / V / —\ ¦ 'Х- 2 4 5 50 100 150 / Рис. 1.137. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: J — 1000, г —750, 3—500, 4 — 230. 5_ ! ат 56
V , .25 ,20 смУг v \ \ \ 4t V \ \ V s s 4 4 \ \ ч v N 1 s s >4 \ V 4 \ 4 4 s 4 X \ "V, 4 4 — 1 0 500 1000 P. ат Сополимер этилена (96%) с винилацетатом D%) СР 1,5 1,0 0,5 ка/ /г- г )ад t l\ / / / i / у i i Рис. 1.138, Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 188, 2 — 175, 3 — 160, 4 — 149, 5 — 137° С. 50 100 I ,°С Рис. 1.139. Зависимость теплоемкости от температуры. 4 Н, кал/г 50 0 А А У < у А у ^- .-- 91 3 Л 5 50 100 150 t.°C Рис. 1.140. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: ; — 1000, 2 — 750, 3 — 500, 4 — 250, 5—1 ат.
0,950 0.900 0 — ! 0,800 0,750 •< \ X ! с 7 X V S о у - V \ / i V ¦ о / / \ г У V- > с 1 ) S о / > с / г \ V ,С\ f 1 1,275 1,225 1,175 1,125 Рис. 1.141. Зависимость удельного объема и плотнос- ти от температуры. 100 200 f,°C ;>, с .1 "Г \ ,20 \Ч \ L 1.13 -+- ч \ Ч — — i \ i ! Ч1 _i__L_LJ ! — S ¦оЗ ?45 500 1000 P. ат Рис. 1.142. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 154, 2 — 144, 3 — 134, 4 — 124, ,5— 114° С. 58
Сополимер этилена (93,6%) с винилацетатом F,4%) 1,5 1,0 0,5 , кал/; - рад 1 i 1 1 1 1Л / / / — _ 100 150 t,°C Рис, 1.143. Зависимость теплоемкости от температуры. 00 50 0 , ка л/г j j 17т 71 ! -** *•• \ \ 3 4" 5 Рис, 1.144, Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: / — 1000, 2 — 750, 3 — 500, 4 — 250, 5 — 1 ат. 100 150 //С У, С 1,20 V>/ М 4/Г N. IX \ V \ s\1 ^x Л \ \4 — V N \ On N ! \ 4. ,500 ! 1 1000 -2 «3 0-4- P, ат Рис, 1,145, Зависимость удельного объема от давления при температуре: /—186, 2—171, 3—158, 4—147, 5— 137° С, 59
Р. г/ 0,95 0.90 0,85 0,80 см3 N mi — i / \ i I \ / / I \ / 4 и A \ \ 3m V, / \ у v,d __ 1,225 1,175 1,125 Рис. 1.146. Зависимость 1,075 удельного объема и плотности от температуры. 100 200 /."С Сополимер этилена с винилацетатом A2—14%) Ср 1,0 0,5 ка.' /гт рад / / / \ \ 50 100 150 Рис. 1.147. Зависимость теп- J лоемкости от температуры Л Н, ка 50 0 л/г > А J -\ --; н ,— — •** , ,—¦> -"^ 1 1 —! 50 100 150 Рис. 1,148. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: 1 — 1000, 2 — 750, 3 — 500, 4 — 250, ¦¦> -- 1 ат. 60
Р.г/ 0,90 0,85 t Г ? И A ч \ A \ 4 s / i / \ V a» 1 4 7 У 1,1 1, 100 200 Рис. 1.149. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. V , С ,205 ,155 \ Ч N \ ч \ ч \ \ ч ч s 1 ч \ ч^ ч Ч, ч ч| — ч Ч \ ч, ч , Pv 1 1 ч ч \ к > ч ч \ ч s ч \ ч ч ч Ч ч N Ч Ч^ Ч ч ч ч Hs4 о| ¦°-з- ¦°5 — — — 500 1000 Р, ат Рис. 1.150. Зависимость удельного объема от давления при температуре: 1 — 191, 2—180, 3 — 166, 4—149, 5 — 130° С. Сополимер этилена (80,5%) с винилацетатом A9,5%) Ср 1,0 0,5 1, кал/г- г )ад к I \| я / 1 i \ \ о—С з—~* 1—~ Г 50 100 Рис. 1.151. Зависимость тепло- 150 /,°С емкости от температуры. 61
Л/1 00 50 0 п— к а л/ г l/ /I 0 I/ I/ ^- - 100 -г — --- 1 ьо .-% -3 ! Рис. 1.152. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: 1 — 1000, 2 — 750, 3 — 500, 4 — 250, 5 — 1 ат. Р.г 0,95 0.90 0S5 /CMJ -к < V f / X ! о™ о о ° 9 1 0, С\ -5W— О 1,105 1,055 5 U 100 t,°c Рис. 1.153. Зависимость удельного объема и плотности от температуры. 500 1000 Р. ат Рис. 1.154. Зависимость удельного объема от давления при температуре: ; _ 150, 2 — 136, 3 — 128, 4 — 117, 5 — 105° С. 62
Сополимер этилена G3,3%) с винилацетатом B6,7%) cP 1 0 0.5 АН 1ПП 50 n , кал/г- г , ка л/г рад / / I \ 50 • 50 А \ юо у ¦ 100 У у у у'^ ' У У У 1 > 4 с 150 / "( Рис. 1.155. Зависимость тегпоем- кости от температуры. Рис. 1.156. Зависимость относительной энтальпии от температуры при давлении: /—1000, 2 — 750, 3 — 500, 4 — 250, 5—1 ат. V ,С 1,15 1,10 05 MJ/r л , s N Ч ч Ф ч N \ ч. ч \ \ s <: «si §:4 500 1000 Р, ат Рис. 1.157. Зависимость удельного объема от давления при температуре: / — 140, г —128, 3 — 118, 4—108. 5 — 97° С. 63
11,095 одл 0.91L о 50 100 ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТ Полиметилметакрилат ЛП-9 Рис. 1.158. Зависимость удель- 1,045 ного объема и плотности от температуры. p .К) 05 ft_ 0--" 8 ^—i § N э У 2 V У а А 1 У, С 0,95 10A 200 0,90 Рис, 1.159. Зависимость удельного объема и плотности от 0,85 температуры. ПОЛИФОРМАЛЬДЕГИД Р. г/ .40 1,35 ,30 1 95 >—' |_ , N г-" V S \ / i Л А К N м- „.с1 100 200 0,75 0,70 Рис. 1,160. Зависимость удель- 0,65 ного объема и плотности от t.°C температуры, 64
ПОЛИЭФИРЫ Полиэтиленадипинат [14. 151 Ср. 1,0 0.5 кал/г-град > Y i—* / i 1 \ . , 50 100 150 ГС Рис. 1.161. Зависимость теплоемкости от температуры. 100 50 кал/ Г 1 ?' 1 1 ь i f Рис. 1.162. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 50 100 150 ГС V, Ы 0,90 0,85 0.80 > / А Л Y У 50 100 150 t,°C Рис. 1.163. Зависимость удельного объема от температуры. 5 — 6-1059 65
Политетраметнленоксид [15, 16] ср 1.0 0,5 кал/г-град 1 / 1 А о—< 1 — 1 ——< > '—< )——¦ >— Рис. 1.164. Зависимость теплоемкости от температуры. 50 100 150 tX ли 50 • и 1 л Л 1 у 2 ) у* J у 1 50 100 150 Рис. 1.165. Зависимость относительной энтальпии от температуры. У, СМ3/Г 1.05 1,00 0 96 ^ V ) \ \ / У 50 \ у / Л А 100 Л / 150 / Рис. 1.166. Зависимость удельного объема от температуры. 66
Полиоксиэтилен Ср, кал/гг 1.0 0,5 )ад / h 1 Рис. 1.167. Зависимость теплоемкости от температуры. 50 100 150 СС лк 100 50 кал/i «¦у 1 / 5 } 1 / / / / 1 1 J f • 50 100 150 СС Рис. 1.168. Зависимость относительной энтальпии от температуры. V, 0,95 0,90 0,85 MJ/ • if 1-1 / / / / / у \/ у г— 50 100 Рис. 1.169. Зависимость удельного объема от 150 /,°С температуры. 67
ПОЛИУРЕТАНЫ Полиуретан на основе гексаметилендиизоцианата и бутандиола [17] 1.0 0,5 калД-г ^^ зад г-* >—' ^—? ,—' } « J / / f 1 0 50 100 150 Рис. 1.170. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 t°c ¦ АН 100 50 к П / 1 У J, у. / я1 у. L Л 1 J / у / / ® 50 100 150 200 Рис. 1.171. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 68 t.°c
Полиуретан на основе гексаметилендиизоцианата и диэтиленгликоля [17] л}, too 50 1—г —1 / * < / / / 0 50 100 150 Ряс. 1.172. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 200 Cp, 0.5 кал/г-г рад и J I / /^ / 1 г 1 1 1 \ 1 0 50 100 150 Рис 1.173. Зависимость теплоемкости от температуры. 200
Полиуретан на основе гексаметилендиизоцианата и триэтиленгликоля [10] cp 1.0 0,5 кал/г-г i _, рад ,—( .—' / 1 1 1 I / т 1 \ /1 1/1 А 1 I 0 50 100 150 Рис. 1.174. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 t.°C 1 —г Ah, 100 50 —г —г —т Кал/г- У* у" ¦ / у* /-, 1 i i 0 50 100 150 Рис. 1.175. Зависимость относительной энтальпии от температуры. 70 200
V, С 0,95 0,90 0,85 от и3/г / / / / / / / ь } / 1 0 50 100 150 Рис. 1.176. Зависимость удельного объема от температуры. 200 t.°C. Полиуретан на основе гексаметнлендиизоцианата и тетраметиленгликоля [18] Ср. 1.0 0.5 кал/г-г —1 рад >——* 1 т | 1 д 1 / / >О-1 t f [ О 50 100 150 Рис. 1,177. Зависимость теплоемкости от температуры. 200 t°C 71
АИ 00 50 f h / f r f 0 50 100 150 200 Рис. 1.178. Зависимость относительной энтальпии от температуры. Полиуретан на основе гексаметилендиизоцианата и гексаэтиленгликоля [18] 1.0 0,5 /г- г рад - 1 1 1 _J , ( -—v ! 0 50 100 !50 Рис. 1.179. Зависимость теплоемкости о г температуры. 200 50 1 у У 0 50 100 150 200 Рнс. 1.180. Зависимость относительной энтальпни от температуры. 72
и ,< 0,90 0,85 м3/ > у А j J 1 Л 50 100 Рис. 1.181. Зависимость удельного объема от температуры. Концентрат красителя П2КП-001 (ТЮ2—20%) Р>Г1 1,0 0,9 08 /см3 ч > к \ / sj А / / Л Ч ч ) ч ч и, см3/ г —^» S ч I Г " 1, 1 100 200 t,°C Рис. 1.182. Зависимость удельного объема и плотности от температуры.
Ч а сть II РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРОВ Свойства полимеров в вязкотекучем состоянии В процессе переработки полимерных материалов происходит их деформирование, которое сопровождается структурными превращениями и изменением реологических свойств полимеров. Реологические характеристики, полученные при различных температурах и напряжениях сдвига для полимеров разных молекулярных масс, молекулярно-массовых распределений и полимерных систем разного состава, дают возможность научно обосновать, правильно выбрать и усовершенствовать процесс переработки полимеров в изделия [20]. С целью получения стабильных по качественным показателям изделий и стабилизации их размеров во времени, переработку и формование полимеров нужно осуществлять в области вязкотекучей деформации. Однако надо помнить, что переработка полимеров в реальных условиях всегда сопровождается и наличием высокоэластической составляющей общей деформации, которая в дальнейшем проявляется в виде релаксационных явлений. Четкой грани между текучим и высокоэластическим состояниями установить нельзя, но факторы, влияющие на снижение доли высокоэластической деформации, известны. Повышение температуры и снижение молекулярной массы полимеров приводит к снижению высокоэластической деформации и достижению текучего состояния. Одной из важнейших характеристик процесса течения [21—23] полимеров является их вязкость, которая в основном зависит от температуры, напряжения сдвига и молекулярной массы. Влияние температуры на вязкость полимеров ч Существенное влияние на достижение вяз- котекучего состояния термопластов оказывает температура, так как с ее изменением в процессе переработки полимеров в значительной мере изменяется поведение последних. Ниже приводятся эмпирические зависимости вязкости от температуры, которые могут быть использованы при инженерных методах расчета. Как известно [24], с повышением температуры увеличивается удельный свободный объем молекул. С учетом этой закономерности и было получено уравнение A1.1), часто приводимое под названием Вильям- са — Лэндела — Ферри. Эта зависимость может рассматриваться как выражение изменения внутренней вязкости т) полимера при изменении температуры от температуры стеклования Та до температуры испытания Т: Сг+(Т-Тс) где Ci и С2 — эмпирические константы, значения которых (С,= —17,44; С2 = 51,6) не зависят от природы полимера; г|с—вязкость системы при температуре стеклования; То— температура стеклования; Т — температура опыта. В то же время, согласно активационной теории, при повышении температуры, когда возможен переход макромолекул из одного равновесного состояния в другое, важную роль играет энергия активации. Исходя из этой теории, Френкель [25] и Эйринг нашли температурную зависимость ньютоновской вязкости где Е — энергия активации вязкого течения; R — универсальная газовая постояи- 1\
мая; Т — абсолютная температура; А — константа. Эту зависимость называют уравнением Аррениуса и наиболее часто используют на практике, так как расчетные и экспериментальные значения т) дают удовлетворительную сходимость. Ниже приводятся значения энергии активации Е, ккал/моль, вязкого течения для группы термопластов [26, 27]: Полиэтилен высокой плотности 6,0— 7,0 Полиэтилен низкой плотности 11,0—12,8 Полиизобутилен 15,7—16,4 Полистирол 22,0—23,0 Поливинилхлорид 35,0 Поликапроамид (капрон) ориентированный 45,0 Полипропилен 23,0 Поливинилацетат 60,0 Ацетат целлюлозы 70,0 Тефлон (волокно) 75,0 Энергия активации вязкого течения термопластичных материалов изменяется при изменении температуры и механических воздействий. Если изменяется напряжение ¦сдвига и скорость сдвига [28], уравнение Аррениуса принимает вид ЦП I Ньютоновское течение Л = Ае RT , •Л = Ае RT . A1.2) (II.3) Уравнение (II. 2) описывает изменение вязкости при постоянном напряжении сдвига, а уравнение (II. 3) — при постоянной скорости сдвига. В случае, когда термопласт ведет себя как ньютоновская жидкость, ?т равна Еу. Ниже будут рассмотрены зависимости вязкости от напряжения сдвига и скорости сдвига. Если полимеры подчиняются степенному закону (см. уравнение (II. 12)), то ¦соотношение Ег и Еу можно представить в следующем упрощенном виде: где п — показатель степени неньютоновского поведения. В гл. 1 приводятся зависимости реологических характеристик от эффективного градиента скорости при разных температурах. По приведенным данным несложно постро- Структурная ветвь Ньютоновское течение a '" 5 W Рис. II.1. Зависимость напряжения сдвига (а) и вязкости (б) неньютоновской жидкости от скорости сдвига. ить графики зависимости In г) от обратной температуры "ут/С-Ю3 и определить численное значение энергии активации [29]. Влияние напряжения сдвига иа вязкость полимеров В процессе переработки полимеров происходит изменение вязкости в зависимости от условий деформации (напряжения и скорости сдвига). Возникающая аномалия вязкости зависит от внутри- и межмолекулярного взаимодействия. Под действием сдвиговых напряжений макромолекулы ориентируются вдоль направления действия сил, меняется структура, а следовательно, и вязкость. Графическое изображение (рис. II. \,а) кривой зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига (градиента скорости) носит название кривой течения. Классическая кривая течения неньютоновской жидкости имеет три участка. Участок наибольшей ньютоновской вязкости соответствует очень малым деформациям сдвига. При этих режимах течения «не происходит» структурных изменений, а следовательно, и изменения вязкости. При малых градиентах скорости интенсивность теплового движения макромолекул достаточна для того, чтобы препятствовать ориентации молекулярных клубков и надмолекулярных образований. Структура полимера поэтому заметно не меняется, а расплав ведет себя как ньютоновская жидкость. Средний участок носит название структурной ветви. На нем с изменением деформаций сдвига происходит изменение вязкости. Необходимо отметить, что этот участок заслуживает особого внимания, так как в этой области в основном ведется промышленная переработка полимеров. На третьем участке — участке наименьшей ньютоновской вязкости — при доста- 75
w ^ ?»¦' .4; to' ? ч N N 4 \ 10' 10' w3 ю4 io5 10s io7 ю3 to9 Приведенная скорость сдвига X-QhS, дин/cm2 10" Рис. II.2. Универсальная температурно-инвариантная характеристика вязкостных свойств линейных полимеров. точно высоких значениях скоростей сдвига вязкость, достигнув наименьшего значения, практически не меняется. Следует отметить, что такого явления практически наблюдать не удается, так как значительно раньше наступает момент начала интенсивной термо^ механической деструкции и разрыв струн. Наряду с графиком зависимости т от у пользуются графиком зависимости вязкости t] от градиента у (рис. 11.1,6). В случае, если допустимы приближенные расчеты, можно использовать метод универсальной характеристики вязкости полимеров. На рис. II. 2 изображена температур- но-инвариантная зависимость приведенной вязкости т|/т|нб от приведенной скорости сдвига уг|нб- Результаты экспериментов, посвященных изучению аномалии вязкости полимерных систем, аналитически описываются [30, 31] эмпирическими уравнениями различных авторов Т - ¦-«*); (П.4) Ферри ¦Чн х Рейнера — Филиппова Эйринга —• Пауэлла Бикки 1 - 1(н sh (т/В) ' (II.5) (II.6) (II.7) (II.8) Рауса Бартенева 1] = t]H х (II.9) A1.10) где т]н — начальное значение вязкости при бесконечно малом напряжении сдвига; a, JJ, Аъ В, аъ ^ и C2 —• постоянные, зависящие от природы полимера. Наибольшее распространение в практике получило степенное уравнение Оствальда де Вила т = туэ"ф A1.11) A1.12) где п — степень неньютоновского поведения полимера; m — константа (мера консистенции жидкости). При п.= 1 уравнение (II. 11) сводится к закону Ньютона. Здесь т — вязкость материала при /t=l. Чем больше п. отличается от единицы, тем более ярко выражен неньютоновский характер течения. Данное уравнение применимо для случая установившегося течения. С повышением температуры разность между значениями ньютоновской вязкости при низких и высоких скоростях сдвига будет уменьшаться, а область неньютоиовского течения будет сдвигаться в сторону более высоких скоростей сдвига. С увеличением температуры показатель степени неньютоновского поведения полимера несколько увеличивается и приближается к области ньютоновского течения. При этом уменьшаются силы межмолекулярного взаимодействия, а следова- 76
тельно, и вязкость при любых скоростях сдвига. Уравнение (II. 12) гораздо проще уравнений (II.4) — A1.10) и его легче использовать на практике, к тому же применение уравнений (II.4) — A1.10) обычно не дает никаких преимуществ, компенсирующих сложность математических вычислений. Значение п—1 определяется по тангенсу угла наклона касательной к кривой зависимости эффективной вязкости от скорости сдвига в логарифмических координатах в данной точке. Если угол наклона кривой равен 45°, то га=1 и течение материала подчиняется закону Ньютона. Из приведенных ниже графиков (рис. II.4—11.153) можно определить значения п для целой группы термопластов. При теоретическом исследовании процесса течения полимеров зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига часто представляют в виде полинома [32], позволяющего описать поведение расплава в широком диапазоне градиентов скорости, т = где Ар— константы; р= 1, 2, 3,... Что касается влияния давления на реологические свойства полимеров, то в па- стоящее время отсутствуют данные, позволяющие оценить эту зависимость. Влияние молекулярной массы на вязкость полимеров При равенстве температур и напряжений сдвига вязкость расплава существенно зависит от молекулярной массы, молекулярно- массового распределения, разветвленное™ и надмолекулярной структуры текущего полимера. Для многих высокомолекулярных соединений зависимость вязкости расплавов полимеров от молекулярной массы при нулевой скорости сдвига представляется в общем виде выражением x\=kMa. (II.13) На основании ряда исследований [33J многих полимеров была показана общая зависимость вязкости полимеров в текучее состоянии от их молекулярной массы. Эту зависимость в логарифмических координатах можно представить двумя пересекающимися прямыми (рис. II. 3). Молекулярная масса, соответствующая точке пересечения прямых, называется критической. !„.(*) м, 'крит 1дИ. Рис. II.3. Зависимость вязкости от молекулярной массы полимера. Для линейных полимеров при М > Мкр т)н = k2Ma\ а2 = 3,4; A1.14) при М < Мкр tih = k3Ma\ а3 -= 1 : 2, A1.15) где k2 и k3 — некоторые функции температуры; Мир — критическая молекулярная масса; г|п — наибольшая ньютоновская вязкость. Во всех случаях при расчете по форму лам (II. 14) и (II. 15) используются значения среднемассовой молекулярной массы Мю. Температура переработки полимеров на перерабатывающем оборудовании должна выбираться с учетом их молекулярной массы, так как вязкотекучее состояние достигается при определенной вязкости, которая зависит от молекулярной массы и температуры. Температура текучести линейных полимеров 7"т быстро возрастает с повышением их молекулярной массы. Для аморфных линейных полимеров существует следующая зависимость: \gM = где Тс—температура стеклования; А2, В{ и С — константы для данного полпмергомо- логнческого ряда [34]. При рассмотрении течения пепьютонов ских жидкостей недостаточно учитывать влияние молекулярной массы (ММ) на вязкость полимеров, необходимо принимать во 77
внимание и влияние на нее молекулярно- массового распределения (ММР) [35]. При нулевой скорости сдвига вязкость расплавов обычно зависит от среднемассо- вой молекулярной массы и при одной и той же молекулярной массе Mw не зависит от особенностей молекулярно-массового распределения. Если расплавы полимеров ведут себя как неныотоновские жидкости и их вязкость зависит от скорости сдвига, то форма зависимости определяется молеку- лярно-массовым распределением полимера. Вязкость полимеров с узким (Мю/Мп=1-т- 4-1,2) молекулярно-массовым распределением в широком диапазоне скоростей сдвига мало изменяется, а при некоторой критической скорости сдвига наблюдается срыв течения. Вязкость полимеров с более широким молекулярно-массовым распределением уменьшается при увеличении скорости сдвига, причем характер изменения зависит от молекулярно-массового распределения. Связь между зависимостью вязкости от градиента скорости и шириной молекулярно-массового распределения установлена в работах [36, 37]. При сравнении полимеров с широким и узким ММР, но с одинаковой средней молекулярной массой, оказалось, что образец с широким ММР проявляет неньютоновские свойства при более низких скоростях течения, чем образец с узким ММР. Вместе с тем качественное сравнение разных партий материала по этим признакам в ряде случаев затруднено.. Это связано с тем, что кривые различаются по интенсивности изменения скорости спада вязкости. В работе [38] приводится зависимость вязкости, градиента скорости от ММР. Полученная закономерность описывается уравнением = 3,45 \gMJMn-\- 1,65, где г]эф—эффективная вязкость расплава полимера; Yo<s — эффективный градиент скорости; Mm — среднемассовая молекулярная масса; Мп — среднечисловая молекулярная масса. Обобщением известных экспериментальных данных является предложенная Г. М. Бартеневым [39] зависимость — а*т) ц = C3Mnt ехр \-pf где Сз — константа, определяемая только^ строением полимерных цепей; ni — показатель степени, характеризующий влияние молекулярной массы на надмолекулярную- структуру полимера (он не зависит от строения полимерных цепей); а4 — константа, характеризующая скорость разрушения надмолекулярной структуры с увеличением напряжения сдвига и зависящая от исходной, структуры и молекулярной массы (не зависит от температуры).
Глава 1. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОПЛАСТОВ В настоящей главе приводятся кривые течения расплавов полимеров, снятые на капиллярном вискозиметре постоянных давлений КВПД-2. Для определения реологических характеристик * использовалась методика, разработанная в работах [40, 41]. Ниже приводится пример расчета реологических характеристик полиэтилена марки П4040-Л (соответствует марке 20906— 040 по ГОСТу 16338—70) при температуре 230° С на капиллярном вискозиметре КВПД-2. Производятся две серии опытов для длинного капилляра диаметром di = 2,09 мм и длиной ?дП = 60 мм и короткого с размерами соответственно d2 = 2,099 мм и /к= = 30 мм. Определив датчиком объемного расхода Qo и вычислив эффективный градиент скорости 4Q по формуле Уэф= ягз > находят эффективную визкость из выражения т Лэф = -— " Тэф Так, при показаниях манометра 15 ат, что соответствует давлению в бомбе 70 кгс/см2 (определяется датчиком бокового давления), расход в коротком капилляре равен 0,195 см3, в длинном — 0,055 см3/с. Следовательно, 4-0,195 2 _, Y9<fr.K= 3,14-0,10493 =2>16>ю>с • ¦ , 4-0,055 _69.,Wp-i уэф.дл 3,14-0,10453 Эффективный градиент скорости определяют при различных давлениях для обоих капилляров и строят графики зависимости эффективного градиента скорости от дав- * Для удобства практического использования реологических характеристик термопластов физические величины представлены в системе МКГСС. В системе СИ предложенные физические величины имеют следующие значения: 1 кгс/см2=9,81 • 104 Н/м2; 1 кгс-с/см2=9,8Ы04 Н-с/м2. ления. Затем для определенных градиентов- скорости вычисляют и соответствующие им напряжения сдвига на стенке капилляра по формуле ДРг Так, при Y = ЮО с~! АР = 51 кгс/см2, 51-1,046 т = = 8,9-10""' кгс/см2. 2F0—30) Напряжение сдвига определяют для различных градиентов скорости, а затем строят графики зависимости напряжения сдвига от эффективного градиента скорости. По данным напряжения сдвига и эффективного градиента скорости определяют эффективную вязкость Тэф 8,9-10 102 -1 = 8,9- Ю^кгс с/см2. В данной главе приводятся реологические характеристики термопластов, выпускаемых отечественной промышленностью. Представлены зависимости эффективной вязкости и напряжения сдвига от градиента скорости при разных температурах. Реологические характеристики получены методом капиллярной вискозиметрии на приборе КВПД-2 с учетом входовых эффектов. Показатели текучести расплава определены на приборе ИИРТ по ГОСТу 11645— 73 для: полиэтилена низкой плотности при тем пературе 190° С и нагрузке 2,16 кгс: полиэтилена высокой плотности при температуре 190° С и нагрузке 5 кгс; полипропилена при температуре 230° С и~ нагрузке 2,16 кгс; полистирола при температуре 200° С и нагрузке 5 кгс; сополимера СЭП при температуре 190° С и нагрузке 5 кгс; сополимера этилена с винилацетатом при температуре 190° С и нагрузке 2,16 кгс; полиамида при температуре 190° С и нагрузке 0,325 кгс. 79-
ПОЛИЭТИЛЕН* Полиэтилен высокой плотности 4020-ЭК, партии 148B0806-024) i (лошость при 20° С — 0,94 г/ем3. Показатель текучести рапыаиа -— 2,21 г/10 мин. Рис. П.4. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf = 2,09 мм, //rf15 //rf 30) сдвиг Напряжен ю" 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 2 3 4 5 6 7 8 910° 2 3 4 5 6 7 8 910г 2 3 4 5 6 7 8 9!0,2л. - i I - - - - - - - _ - - г- - - i i I ¦ У*" i И' 1 1 4 п А i г' 1 != I ! i I 70°С f=15( ^^ iiit 1 I )°Cn \ t 0 1 ? 1 10 | 1 °с 1 1 г— | | ^«" ' 1 " II f=!90°C i 1 к X ^ 1 1 i 1 i 4- - J - - _ - - - - - - - ¦ 1 7 6 5 4 3 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 3 2 IQ-? I04 2 345678 910° 2 3 456789I01 2 3 45678 9I02 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. П.5. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, l,/d=\5, Ш=30). Z ГС-С/ ивная вязкость, к ффект m 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 \02 9 8 7 6 5 I01 2 3 4 5 6 7 8 910° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 I.I I I - - - - - 111 i — - - - - 111 j 1 \ г 1 V 1 1 *v Ч > ч, ц 5 1 1 1 1 t=15C к / 1 ^ |\ i °с >^ / t=\90°C i i i i 1 1 Уч / 1 1 / J 4 к / f=2 i -170 л 10 'V 'С °с W S 1 Т^П 1 1 Г 1 Г Г г 1 1 ч - г- I - - - - - - - - - t 111 р - - - - - 1 3 2 101 7 6 5 '4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 А О1 2 3 4 5 6 7 8 910° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 '2 3 4 5 6 7 8 910* Эффективный градиент скорости, с * В скобках указаны соответствующие марки полиэтилена по ГОСТу 16377—70 и 16338—70.
g° Полиэтилен высокой плотности 4020-ЭК, партия 247 B0806-024) Плотность при 20° С — 0,93 г/см3. Показатель текучести расплава— 1,9 г/10 мин. Риг. JJ.6. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2 09мм //tf15//rf30) 10 9 8 7 6 5 4, 3 2 10° g 8 7 6 5 4 3 9 16' 4 5 - i - - - - - - - _ - - . i г — i 4 5 5 7 8 910' 2 3 4 5 ~г i т -!- i 1 i | i i i i < i i и"' 1_ i i _ 1 J i <~ 1 6 7 8 910' 2 3 4 5 3 7 8 9Ю2 т i **• у у' 1 1 1 1 1 1 1 *=170°С \ .. I III '¦> 7 8 910s 2 3 4 5 6 7 8 9103 '< i Т i -^ i i 1 f=150°C 7~ к l-i. t \ С\С\ .U(J 1 **¦ °r L i Г * ^-* U' i i i > 11 ± i 111 2 3 4 5 6 7 8 9103 ' I ! 3 4 i r L '¦ i i - - - - _ - - - -1 - - i 10 7 6 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 3 2 10' » 3 4 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. П.7. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /,/d-=15, /8/d=30). 2 3 4? 678910 2 3 4 5 6 7 8 910 2 ' 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
°° Полиэтилен высокой плотности 4009-ЭК B0606-012) Плотность при 20° С—0,936 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,95 г/10 мин. Рис. 11.8. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2.09мм, /rf 72 //d 31) CJ 2 CJ га. m CJ OJ O. C3 X 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 5 3 2 с 7 с 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 i i i I - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 V 1 1 1 1 Ji \\ j l i i i i i Г— 1 o(J (^ ! ; 3 4 5 6 7 89102 2 3 4567 8 9I03 i I 1 1 1 1 1 1 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' i l 60°C I ¦. \ I 1 1 ^=210°C 1 1 i i 1 i iiii } A ^^ 1 ^ 2 3 4 5 6 7 8 910- 2 1 1 i 1 1 1 1 1 - - - _ - - - - - - _ - - - - - - - о 10° 7 5 3 о 1 If1 g 8 7 6 ¦i 4 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. II.9. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,0 мм, Ud=7,2, /2/d=31). и Ч. О язкость, кгс Эффективная в IU1 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 10° 2 3 456789 Ю1 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 . - 1 III 1 - - - - - - - - - 1111 чч 1 1 1 ч> 1 ч 1 1 1 1 3 > 1 ч 1 1 ч, ,^ ч s 1 1 1 1 1 t=160°C А / Pn t=200°C i i i i i t= 18С 1 1 )°С 1 1 X Г 1 1 1 ч 1 1 V 1 1111 1 1 1 1 1 1 г 1 1 ч 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4- - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 1б2 9 8 7 6 5 4 3 2 1б3 0° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 2 3 4 5~ 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с1
оо Полиэтилен низкой плотности 2010-В A7702-010) Плотность при 18° С—0,91 г/см9. Показатель текучести расплава — 0,993 г/10 мин. Рис. 11.10. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=l,9 мм, /,/d=15, /2/d=30). сдвиг яжен 1 Напр 1ПоЮ1 1 3 4 5 6 7 8 910" 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 .7 8 910?л 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 - 1 II _ - - - - - - — - - г- 1 1 ^у у^ и _у. i — i м? —1 у у 1 1 0° и 1 1 \, 1 1 ty у У 1 у ^—¦ у^ К 1 i i f=!50°C у' У <=210°С | - у У 1 1 „х- 1 1 ^У* ^ ^у 1 1 1 1 1 Г 1 У* У* 1 I i i у 1 1 > п J 1 7 6 5 4 3 2 8 7 6 5 4 3 2 10 I01 2 345678 910° 2 3 456789 Ю1 2 3 45678 9I02 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.11. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d — = 1,9 мм, /,/d = 15, /2/d=30). ¦е- ¦е- сп 1ОН 2 3 4 5 6 7 8 910° 2 3 4_ 5678 910' 2 3 4 5 6 7 8 910 10*- —1—1 1 1 с - - - - - - - — - - - - 1 111 —1— \ ^ч. —г~ ч,, ,i ~г L^ -V 1 "Т v< **< 1 т 1 т 4 ¦ч. 1 1 т 1 —г—I" n f=l50°C f=l90°C i i i i .. : \^ , / ^<ч^ 1 t=l 70' L -^ /1 f=2 i 10е 1 с с 1 т V N 1 т Чч, ~ч | ^ч, 1 1 ! 1 1 i 1111 1 к К. bi ¦ -, ч i Ч ч 1 1 \ \, Чч, 1 Г 4 ">ч» 1 1 т 1 т - - - - - - - - - - — - - - - 1 \0А 2 3 4 5 6 7 8910° 2 3 4 5 6 7 8 910' ? 3 4 5 6 7 8 910' Эффективный градиент скорости, с'
<g Полиэтилен низкой плотности П2020Т, партия 1534 A5802-020) Плотность при 20° С—0,9 г/см3. Показатель текучести расплава — 1,14 г/10 мин. Рис. 11.12. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=l,9 мм, /,/d=15, /2/d = 30). in ( 9 8 7 6 5 4 3 2 л IS 1 6 5 4 3 2 О2 -г - - - - - - - - I ) 7 Г 1 8 М 1 910' '' Tl iiii > ; 1 r^ \ I i i i ¦ ( t r—- 5 1 12 L „*< В 1 )°( 1 7 1 1 8 1 .*- ^- i 9io2 : T IIII ^-^ ^— \ f=l80 С iiii q 1 1 i ' .—--< ^^ f 1 у ^^ t 1 ^-~ 1 1 < ^ч ^-< 1 i I ^" r- 1 9I03 i [T ...^ a i i i i i i i i i i i i 5 - - - - - - - - - - - - - - - i i i i 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9I02 5 6 7 8 9103 4 5 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.13. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d — = 1,9 мм, /i/d=15, /2/d = 30). -е- ¦е- ,4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9 \02 2 3 4 5678 9103 1б - 1 - - - - - - - _ - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ч , N -Ч_ ч J 1 1 1 1 1 ч \ 1 1 ч ч 1 ч ч 1 1 ч t 1 N "Т Т 1 1I) Ы20°С ч ч =1804 I J_ 1 74 i i i i i М5 Ч. \ [Ч. pv ч 1 1 тс ч^ ч N 1 ч к, ч ч 1 1 Ч ч ч 1 ч i i ц S | 1 1 1 1 1 1- - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 5 6 7 8910' 3 456789 Ю2 45678 9I03 Эффективный градиент скорости- ?*
§ Полиэтилен низкой плотности 2020 Г, партия 230 A5802-020) Плотность при 20° С—0,91 г/смэ. Показатель текучести расплава — 1,16 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса — 20500 @ капилляра — 0,6 мм); Mw/Mn:=4,&6. Рис. 11.14. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d= 1,04 мм, //d5 //rf25) о1 9 8 7 6 5 4 3 2 0° 9 8 7 6 5 4 О 2 I01 3 - t - - - - - - - - - - - - - 1 4 1 1 5 1 l 6 l — i 7 1 1 8 i - тт - 1 III, J A 1 1 .1. 1 2 1 . " 3 1 ) 4 ~T \ 1 5 6( \ 1 6 )X [J 7 i 1 8 9I02 1 2 ; 1 \^^ \ \ i i i i i эо°с 1 5 i *=12 4 . 1 ot a j f i \ ч f 1 RO°P a i ¦- i )IO3 2 i > i i Ll г- П 3 1 - - - - - - - - - - -1 - - - - - - 4 5 6 7 8-910" 3 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.15. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (<i = = 1,04 мм, /,/rf=15, /2/d=25). 5 о ¦л ная вязкое Эффектив IU 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 3 45678910' 2 3 45678 910* 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 - - - - - - - - - - - I i ! 1. 1 I 1 I I 1111 \ \ Ч; > ч 1 1 1 1 1 ч ч ч 1 1 Ч > г 1 1, s s ч Ч 1 t= ч ч ч ч 1 =12 1 0 К \ 1 'С ч S *=180"С 1 I 1 1 1 i i i i i <=140 l Sk \s|v 4 \ ч^ч/^ i \ \гчч /=200оС i i i i 4^ 1 1 t=ll 1 H°( ч^Г4 \J4 1 1 1 ч 4 1 1 1 1 1 . s 1 1 I 1 1 k 1 - - - - - - — - - - - - - - - 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03 2 3 irv' IU 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 IU3 Эффективный градиент скорости, с'
Полиэтилен низкой плотности 2020Т, партия 9508 A5802-020) Плотность при 20° С—0,89 г/смэ. Показатель текучести расплава— 1,133 г/10 мин. Рис. 11.16. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, /,/rf=15, /2/rf=30), а. кгс/ сдвиг з: Напряжен 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9104 2 - l - - - - - - - — - - - - - - - ti I I i - I i _ i - >-- i X , у *** i i ¦г* l -*¦ 1 i «•* 1 1111 f=150 I i i i 1 Л; r^ 1 I —' 1 1 > i i i i i Й20сСч >^ i r*" »-- 1 — \^\ 1 1 1 1 o°c i ¦ —L i i .— i — 1 i ^* i i i i». - - - - - - - — - - - - - - i 111 2 3 45678 9102 2 3 4567 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9IO4 2 in1 1U 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11.17. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /,/d=15, k/d = 30). Ik CJ и язкост Эффективная в 10' 2 3 4 5 6 7 8910s 2 3 45678 9I03 2 3 4 5 6 7 8 91C 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 9 8 7 6 5 i i i i - - i i i i — - - - - - - - i i i i i > i 4 4 1 1 N 4 i 4 ч ч ч 4 1 'I 1 1 1 1 1 \ > 1 1 1 1 L "* ¦\ [ "N 4^ H°C 120' у чч с Nj i ' s 4 i> i ч 4 4 1 1 ¦> V i i ч i / 3 1 1 1 1 1 : /=i5o°c / 1 i i } i к i 1 N . ч \ i s |^ 4 i - — - - - - - - - - - 1 Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 91C 5 4 3 2 id2 9 8 7 6 5 4 3 2 103 7 6 Эффективный градиент скорости, с'
Полиэтилен низкой плотности 10213-003 Плотность при 20° С—0,91 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,29 г/10 мин. Рис. 11.18. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf = 2,09 мм, /,/rf=15, li/d=30). и: X 9 ч 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 fi 5 4 ю со б1 4 . 1- ' L г -- - - - - - - - - - I 3 1 1 5 1 1 7 { 1 1 ! < 1 I ПО' . т X 1 > 1 1 < 2 ; > 1 1 1 У* \ L 1 3 1 . 1 \ \ \ *^~ 1 ^\ Л 1 1 ) i 1 18 \ -А i 0° 1 1 1 i9io2 : X Т i i 1 i М60°С \ 1 г з 1 \ -Г=240°С1 i i i i Г А i 1 V Г 22С i 6 1 40 \ . "^ )°С i 7 1 8 1 1 д 9I03 2 1 ч t X 3 ¦ 1 i i i 1 i f 1 =200°С i i i i 4 1 - - - - - - - - - - - - - - - - i 4 5 6 7 8910' 4 5 6 7 8 9Ю2 4 5 6 7 8 910s Эффективный градиент скорости, с'
¦в- Рис. 11.19. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = =2,09 мм, J,/d=15, J2/d=30). и1 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 Ю3 1 ? - - - - мм > ( —г 3 ~г 1 ' { -г 5 910' 5 т т i —г-| it I si \] 1 1 1 1 4 ч i 4 i I "ч^Г4 [ t-l\ H° > e ¦i 4 4 z с 7 i 8 9I02 S "TT 4 f=220 i III! M40°C R p 3 -t=16' °c t=2 _L liii / 40°C 1 4 re 5 nC4 xj i 6 t- 4 Sy ч 7 l ¦¦\i s 8 9I03 T ¦0 | X s ч 4, 4, 1 N ч^; 5 4 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 4 5 6 7 8 910' 3 456789I02 3 4 5678 9I03 3 4 Эффективный градиент скорости, с'
о. Полиэтилен низкой плотности 10812-020 Плотность при 20° С—0,89 г/см3. Показатель текучести расплава — 1,33 г/10 мин. Рис. 11.20. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, /,/d=15, /2/rf=30). /см' а. кгс сдвиг яжен Напр 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 456789I02 2*3 45678 91 - - - - - - - } - - - - - - » J r— 1 Л := f0* T \ 16 ^ «^ ^> ^< ( /=14 \ * Of I—z^ t o°c 1 H°C 1 *-* 1 = 1 8 | o°c *-—¦ 1 1 1 - - - - - - - _ - - - - - - - - - 1 1 1 1 D,'o, 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 I61 10' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 456789IO3 2 3 45678 910' Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.21. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости {d — = 2,09 мм, /,/rf=15, /2/d=30). ъ о о п- язкост Эффективная в -л1 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 О1 2 3 4. 56789102 2 3 45678 9IO3 2 3 *» 5 6 7 8 910*^ -till h р - - > - - - - - - - - - - - ., [ L 1 1 1 ч 1 1 Ч, V Ч i Ч ч ч ¦^^^ 1 1 ч ч i i 1 \ Г 1 -]ЯГ\ 1 1 s S 1 1 1 J 1 R tL ч N i *=] / L / Гч. чгх ^=20( i i i i °с ч 1 1 60°( ч I чЯ^ 1 ч 1 1 s ч ч ч i i 1 S Т 1 1 1 S S S S 1 т i i iii i iiii 1 Ч i i i i i i i i i г - - - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 10 Ю1 2 3 4 5 6 7 8910' 2 3 45678 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910 * Эффективный граднент скорости, с1
Полиэтилен низкой плотности 10812-020 Плотность при 20° С—0,84 г/см3. Показатель текучести расплава — 1.14 г/10 мин. Рис, 11.22. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d= 2,09 мм, /d5 l/d 30) HV 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910? 10 - I 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 о1 — 1 1 2 I у 1 H i 1 t---\ у ' 1 1 60 1 i Jc J 1 1 r i г i T 1 l l l l r^ i f 14 f=200°C i i i i tlO2 5 > i 1 —r )—¦ )— r*" ^- i — 1 I ..—•- .¦-•¦•• ^— "T 180 (. i ( | T ; 7 — - 1 3 9 г —i—ггт F 1 1 1 1 —1— 1 » ; i . i A 1 i T l '¦> f 1 I T 1 f T ¦f - - - - - - - _ - - - - - - - - 1 Эффективный градиент скорости с
Рис. 11.23. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, h/d=l5, Ш=30). ч 2 ь, кгс-с/ ост Эффективная вязк Iff1 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 10~3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9I03 2 3 4 - 1 - - - - - - - - - I 1 i I I 1 I 1 i I i I 1 1 1 1 1 Ч ч ч i 1 i Ч ч Ч к i N \ 1 N N / *=180°С i i 1 1 1 ч f tS 1 1 \ S ч, 1 till *=140°С R 1 х_ >± i f=l( / ч i=200°C i i i i 1 1 ч 1 л 1 1 г ч ч ч 1 п ^г 'о, 1 I S, ч у 1 1 Ч ч s ч, 1 fill i i i i 1 i 1- - - - - - - - - — - - - - - - 1 5 6 7 8 9I0' 2 3 456789Ю2 2 3 45678 9103 2 3 < 10- 1 7 6 5 4 3 2 10е 9 8 6 5 4 3 2 I03 Эффективный градиент скорости, с'
3 Полиэтилен низкой плотности 10812-020 ° Плотность при 20° С—0,87 г/см3. Показатель текучести расплава — 1,324 г/10 миц. Рис. 11.24. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2,09 мм, n не сдвига, кгс/ Напряжен Ю1 9 8 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 16' 10' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 67 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910,"„1 - i i i i - F- - - - - i i i i — "^ - - - - - i ( i i i 1 1 ^—' -1 ^- 1 1 16 ——' \ \ 1 0°Cv Л- 1 1 1 ; 1 ! 1 1 1111 1 8пТ; 1 i i 1 1 *-- — i 1 \ - i 1 у г- 1 1 •я» 1 1 1 I I I I I 1111 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 4- - - - - - - i 7 6 5 4 3 2 10° 1 7 6 5 4 3 2 10"' Ю1 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I03 2 3 45678 9104 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.25. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /,/rf=15, l2/d=30)- о ь, кгс-с Эффективная вязкост f 9 8 7 6 5 4 3 2 ia2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 О1 2 3 4 - - - - - ч 1 1 1 1 - - - - - - - - 1 1 1 1 ч 1 X 1 N N SN i 1 5 6 7.8 9I02 2 3 _ 4_ 5_6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 910" к ч ч ч ч 1 ч. ч ч ч 1 1 \ \ Уч. 7>С\ / ^чЛ *=180°С 1 1 =160°C- S/I NTs IN ч ч ч 1 ч. S 1 ч ч ч 1 1 L 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - t ¦8 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 103 0' 2 345678 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910 Эффективный градиент скорости, с?
Полиэтилен низкой плотности 11220/020П A0802-020) Показатель текучести расплава — 1,28 г/10 мин. Рис. 11.26. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, Ш15 Ш Щ ID1 9 о 7 6 5 4 3 2 0° 9 8 7 6 5 4 3 2 О1 3 i - - - - - - - - - - - - - - - - р 4 i 1 5 I 1 6 I 1 7 1 1 1 1 < 1 1 по1 : Т х 1 1 1 1 л S i i i i г ; 1 У у i 1 г 1 у* г 1 ) ( 1 у' i 7 I Л 1 у* V уУ\ _L 1 i9IO2 1 ^** ** 1 | 1 i i i i г=1бо°с i i i i 2 3 J 1 ¦ 1 t=u 1 ч t—] i \—¦ 80° i е Юс ^~ ** i i С 3 i ' i 1 V- 1 S9io3 : т 1 -< j 1 i I 1 1 >— 1 1 1 Г г з 1 — - - - - - - - i i i i - - - - - - - \ iiii 4 5 6 7 8 9I01 3 4 5 6 7 8 9102 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.27. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Ijd=l5, Ш=30). 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Ю2 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff! 45678910' 2 3 45678910- 2 3 45678 9103 2 3 4 _ г - - - - - - - - - - - - - - - i 1 1 1 1 1 1 I 1 I 1 1 I 1 v III! 1 I 1 N i i 4 i I ) 4 sj 1 1 1 1 s ч s 1 T 1 1 1 1 /=I4O°C К Xk. \ X^. 1 1 OsT4 MS/ / /=I8O°C 1111 s t- у / S =16 4 Vrs 4 )°C k, s 1 1 J 1 1 4 I I s ч 1 1 1 1 111 1 Г 1 ¦ 1 1 - - -1 - - - - J - - - - - - - - - 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789102 2 3 45678 9I03 2 3 4 Iff' 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 I0 Эффективный градиент скорости, с'
— Полиэтилен высокой плотности 4040П B0906-040) Л Плотность при 20° С—0,952 г/см3. Показатель текучести расплава — 2,5 г/10 мин. Рис. 11.28. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, l,/d= 15, kid=30). "s и ие сдвига, кгс/ Напряжен 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10'; 9 8 7 6 5 4 3 2 IO1 10' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9IO,4ni -ill - - - - - - — - - > - - - - i i i i i i i -Л 1 r у 1 1 1 " 1 1 i t- A- r =2 1 1 1 oo°c4 1 1 1 1 <=I6 50°C- i 3°C- 1 1 1 --- 1 1 -< 1 >*¦ \ 1 " «»¦ ^•- ^•" 1 1 1 1 1 lilt 1 1 1 \ \ 1 1 1 1 t 1 1 1 1 4- -1 - -1 - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 16' Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9Ю:) 2 3 4 5 6 7 8 9I04 Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.29. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (rf= =2,09 мм, /j/d=15, /2/d = 30). ъ. о ь, кгс-с/ Эффективная вязкост Iff' 9 8 7 6 5 4 3 2 102 9 8 7 5 4 3 2 I0 - i _ - - - - - - i i i i i 1 1 1 1 ' 8 1 1 910' 2 3 т 1 1 1 Г 1 1 1 > > i i i i т ч 14 \ i 4 1 1 5 е 1 Ч Е 1 1 7 1 1 8 9I02 2 1 1 i i i i i 60°С дч^ 3 1 i-2 i i i i k/ч ч 4 1 зо°с ч 5 1 ч^ч/ ч 1 6 1 7 1 1 1 ч ч 1 1 1 \ 1 8 1 9I03 5 т 1 ПГПО/ 1 1 1 Г S ч ч 1 \ 1 i tit а 1 1 4 i - - - - - - - - — - 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5678910'1 2 3 45678 9I03 2 3 4 10 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 10 Эффективный градиент скорости, с'
— Полиэтилен высокой плотности 4040-Л о 05 Плотность при 20° С — 0,95 г/см3. Показатель текучести расплава — 3X4 г/10 мин. Рис. 11.30. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, hld=l5, Ш=30). 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 10' |0' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678910! 2 3 45678 910.1м - i II - - - - - - - _ — - - - I- ,- - - 1_ i i I i I I X I i I I I ! I I I I I f=230°C lilt I I I ^^ ^^ I *** I I Г"~ I ¦ т I I I Г I I I I I I— I I I I I I I I - - - - - - - - - - - I 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 16' 10' 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 2 3 4 5 6 7 8 9I04 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.31. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (<2 = =2,09 мм, hld=\b, Ш=Щ. О ь. кгс-с/ t- О ^ СО о: ш с; СЧ CD (- ¦е- .10' 2 3 45678910* 2 3 456789103 2 3 4 5 6 7 6 9 Ю4 5 4 3 2 Ю2 9 8 7 6 5 4 3 2 10е 9 8 7 6 5 - - - - - - - - - - - - i i i i i i ч 1 1 1 1 i (=230 "С L i i i i ч i S 1 •t 1 ч Гх i i 11 i г 1 1 1 1 - _ - - - - - - - _ - - - - 5 4 3 2 Ю 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff3 9 8 7 6 5 10' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 56789 I04 Эффетивный градиент скорости, с'
5 Полиэтилен низкой плотности 2020А A5902-020) Плотность при 20° С—0,921 г/см3. Показатель текучести расплава— 1,17 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса —41000 @ капилляра — 0,6 мм); MJMn = 4,4- Рис. 11.32. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2,09 мм. /,/d=15, /2/d=30). и Напряжение сдвига, кгс/ 1П1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Ю" 2 3 45678910' 2 3 456789I03 2 3 45678 910Д,, - 1 1 - - - - - - 1 - I 114 1 1 •^ / / 1 1 1 1 ^< 1 1 < 1 1 1 1 1 1 1 1 ^- \ ^уг\ Г Р-2 1111 30°С t 1 f=I' и \ 1 \ у* =21 I 1 •-у t—- 0°( 1 1 1 1 J I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i 1 4- - - - - - - - - - - - - - - - I 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 10' 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9I04 Эф ективный градиент скорости, с1
Рис. 11.33. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d== =2,09 мм, ljd=\5, Z2/d=30). ¦V ость, к гивная вязк Эффе 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 9 8 б 5 4 4 5 6 7 8 9101 2 3 456789I02 2 3 4 5678 9!0J ^ 3 4 1 - — - - - - - - - - - - i 1 1 1 1 1 1 1 i 1 1 i i i i i i i i 1 \ i i ч N "Ч i 1 Ч ^Ч. 1 1 "Ч 1 1 1 ч i I s ч 1 т Y i i lit *=170°С / \. / Ч. \ 1 1 \> t=2\0JC 1111 1 \ N. к 1 1 =190°С / / s ч 230 i Зс i \ i i 1 ч 1 s ч S ч 1 ч Г" 1 1 1 1 [ - - - — - - - - - - - - - - - - - 4 5 6 7 8 9101. 2 3 4 5 6 7 8 910" 2 3 45678 9103 2 3 4 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 -з 10 7 6 5 4 Эффективный градиент скорости, с'1
~ Полиэтилен низкой плотности 10203-003 Плотность при 20° С—0,919 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,24 г/10 мин. Рис. 11.34. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм. (,/d=15, Ш = 30). 3 о Я) X а ч и Напряжение 1П1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7*8 910'' 2 3 4 5 6 7 8 9103 5 С 1 - - - - - - 1 1 1 1 i 1 1 1I4 .—-S 1111 ! \**^ ^, ' i 1 х- i =2! IS -*~\ 1- ^Л i -^ 1 0°( — \ J- ^< i *^ 1 1 J т I I I ^=190°С 1 ^--т— 1 г \ "<-230°С" i i i i р =| 1 >-- ?-^- i -—' —- i i 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - ¦3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 I01 7 6 5 4 3 2 9 8 / 6 5 4 3 2 10' 1 Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11.35. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, Ijd=l5, Ud = 30). \ язкость, кгс ш ск та I го t- j: съ 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 io3 4 5 - т - 1- - - - - - - - - - - - - - - - ( 1 1 i 1 910' т 1 ¦ III N N 1 t I I 2 И М i i , гч N i ч гч 1 5 1 ч ч, 1 N 1 7 8 9I02 2 I _1_ i ч ч ч 1 1 ¦ i i [ Uc Т1 \ \ 1 "Vw \. Ч^1 3 i 1 t=2\ / "Ч. 4J4v ^чГЧ\ / 1 f=230°C 1 1 I I \^ ¦ i i )°C 1 .4, 1 1 i 11 1 k, i 9I03 [Z ч ч ч j_ 1 i 4 1 1 1 1 2 3 t _ - - - - - - - - — - - - - - - - 1 1 1 1 456789 Ю' 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 2 3 45678 9I03 2 3 4 4,ff' 7 6 5 4 3 2 ia2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 Эффективный градиент скорости, с'
Полиэтилен высокой плотности 4010-ЭУС Плотность при 20° С—0,941 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,67 г/10 мин. Рис. 11.36. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, /i/d=15, Ш=Щ. 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' _2 3 4 5 6 7 8910'' 2 3 4 5 6 7 10 - 1 1 1 1 - - - - - - - - — - - - - - - - г 1 ] t 1 1 • 1 1 I --- i i i i i г" I -*• i т 1 1 1 1 - ^=180 1 \ . •*— ^*^L^^\ ч _L i i i i \ 1 1 \ I i 20°С i I 60 \ 1 i °с i /- i **• к 1 т | 1 1 1 1 и _|_ 1111 1 1 1 i -^* i 1 т т - - - - - - _ - - - - - - - - - 10° 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.37. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /,/rf=15, /2/d = 30). 10° 10° 4 5 6 7 8 910' э b 7 8 910" 3 4 5 6 7 8 9I03 - - - - - - - . 1 III t= ¦ 2C H i ?~160°C / V t-22B> l lit i ч 4 4 \ I ч 4 [111 ч4^ N - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 9Ю2 3 45678 9I03 Эффективный градиент скорости с"'
П Полиэтилен высокой плотности «Manolen» типа 47100 фирмы «Sodefine» Плотность при 20° С—0,94 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,23 г/10 мин. Среднемассовая молекулярная масса — 300 000 (данные фирмы). Средневязкостная молекулярная масса —71610 @ капилляра — 0,6 мм); Mw/Mn=6,3 Рис. 11.38. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d= 2,09 мм, /,/rf=15, ljd = 30). и и х: та ш =1 о эяжение Нап 2 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 4 5 6 7 8 910* 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2- 10° 9 ¦ 8 7 6 5 4 3 2 ю- - 1 - - - - - - 1 i 1 —г 1 *** 1 1 1 Jr -L 1 1 ^' ^- 1 1111 А 1 1 1 1 1 190°С 1 1 1 1 1 2 К i i *** 3°( 1 1 1 1 ,> ^» i 1 1 1 1 f—"" ! 1 1 1 Э- о- 1 1 ¦"¦ h ¦~> 1 - ' - - _ - - - - - - - - 1 1 1 1 2 3 45678910' 2 3 456789102 2 3 45678 9103 2 ю1 1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.39. Зависимость эффек тивной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, J,/rf=15, ?2/d = 30). 2 Iff1 9 8 7 6 • 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 i i i i - - - - - - - - iii i - - - - - - - i I 4 , l j i S 1 1 7 1 4, ч i 8 i 4 1 Э10' T S iiit "Ч^Чу^ till 2 i Ss / t=2\0 i 3 1 1 °C i 4 к s 1 5 s, i 5 ' С S i 7 4 i 3 s 4 1 Э102 5 t 1 i i j j 4s 1 4 XI i i 4 1 e 1 7 1 i 8 ч i 9103 2 s s S 1 1 i 1 1 - - - - - - - - - — - - - - - 1 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 1 4 Iff1 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 i Эффективный градиент скорости, с1
Полиэтилен высокой плотности «Manolen» типа 56020 фирмы «Sodefine» ! Ьотность при 20° С—0,956 г/см*. Показатель текучести расплава — 0.022 г/10 мин. Среднемассовая молекулярная масса — 500 000 (данные фирмы). С.редневязкостная молекулярная масса— 185 200 @ капилляра — 0,6, мм); Мк/М„—5,7. Рис. 11.40. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, /,/d=15, l2/d=30). 2 - 10° 3 4 5 6 7 8 9101 4 5 6 7 89I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 =210 [ 1 °с > 1 1 „--< у* 1 i ! i i i i к i i i i i *=190°C 1 1 1 1 1 >— I 1 ' i i i i i i 1 i 1 i :—, i i i i "¦С 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ — — - - - - - — - - - - - 1 г 1 1 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.41. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /,/d=15, ;2/d = 30). о» о ая вязкость. ей Эффекти 2 10 9 8 7 5 3 2 8 7 6 5 4 3 4 5 6 7 i - Т1 - - - - - i 1 — ч s N I 910' 2 3 4 5 6 7 8 910? 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 1 1 t 1 Г 1 1 "Ч 1 1111 \ Ч. ^ 1 1, XIX / N " г=2!0°С " f 1 i 90 X \ ч i IS ч ч s ч I I I I к V i i 11 Ч 1 г ч 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 — - - - - - - - - — - - - - - I . D56789101 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 2 3 3 2 Iff1 8 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 Эффективный градиент скорости, с1
- Полиэтилен высокой плотности 4040-Л B0906-040) 00 Плотность при 20° С—0,94 г/см3. Показатель текучести расплава — 1,56 г/10 мин. Рис. 11.42. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й--=2,09мм, ljd5 ШЩ и та CD и UJ з: Напряжен |0il0' 2 3 4 5 678 9102 2 345 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 9104„| 9 8 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 id1 - i i i i — - - - i- r- - — - 1^ - - - 1 1 1 I I 1 л 1 \ 1 1 1 A i i i \ i i i 11 ооч: r 1 1 1 I t 1 1 )°C \ \ i -230"C i i i i 1 i i r f i i ^« i i i i i i i ^" ^^ i i i i 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 - - - _ - - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 id1 Ю1 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9!0< Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.43. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Vrf=15, Wd = 30). L 0 9 8 7 6 5 4 3 2 ¦if 7 6 5 4 3 2 ) 5 1 - - - i. 6 1 7 1 8 l 1 910' 1 T 1 I 1 1 4 i i- i i i 2 1 4 1 4 1 " 4, N i 4 ¦ч > ( i 1 з 7 1 s! g i 1 910^ 2 T s X 1 1 1 1 к ^^ N. / i t=230°C 3 i t= 4 A 1 200c / > N 5 1 С 6 1 ч 1 7 i у j 8 9103 i 4, s, s, L L 1 1 1 1 4 i ; i 1 4 i - - - - - -i - - - - - - i 4 5 6 7 8 9101 3 4 5678910* 3 4 5 6 7 8 9I03 3 4 Эффективный градиент скорости, с1
^ Полиэтилен высокой плотности 20806-01 о Плотность при 20° С — 0,941 г/см3. Показатель текучести расплава— 1,7 г/10 мин. Рис. 11,44, Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм. Uld=\b, Ш=Ж). у та X ш о CD з: Напряже 2 3 4 Е 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 О 10'' 1 - - - - - - г- - 1- - - 1 1 ¦г - г i I 1 i ! 1 —J- ^. i г 1 5 910' 2 3 456789102 2 3 4 5678 9I03 2 ~г ^•- -1J 1 1 1 f Ы80? Т V I ^^ J, ^^: ^^ г i 1 ; 1 i -^ > 1 Ь _i ^_ \ —1 1 90°( i •-Л 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 --" -- ^- 1 1 ^> *> 1 1 **- ¦ 1 1 1 U - - - - - - - - - - - - - ^ 3 4 5 6 /8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 бУвЭЮ» 2 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 1A' Эффективный градиент ско ости, с'
Рис. 11.45. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /,/d=15, /2/d = 30). ¦e- ¦e- m 2. 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 8 7 6 5 4 3 о 2 3 456789I01 2 3 45678 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 - - - - - - i N > 1 4 ч x. i 4 s 1 1 4 4 ч Y^ 1 1 s s 1 1 I I I Q \ A У ТЧ^ d Г^^чГ4^ i Г"» i р i i t=\80°C / i 1 1 i t=\90 ш i 'С ill! 4, i 4N i \ ^Чу^ i i 4. 1 "v! i i 1 /// i - - - - - - - - - I 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 : 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 7 6 5 4 3 9 ) Эффективный градиент скорости, с1
Полиэтилен низкой плотности 15802-020 5 Плотность при 20° С—0,92 г/см3. Показатель текучести расплава— 1,56 г/10 мин. Рис. 11.46. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, /,#=15, /2/d=30). о и СДВИГ s: яжe^ Напр 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 I01 10' 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 b 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910,4„, — 1 1 "Т~ 1 - - - - - - - - - р - - - - 1 111 1 1 1 1 1 1 ** л 1 1 I 00- т 1 1 1 1 f=200°C \ ^^ X \ г" 1 1 1 1 1 ' 1 м А I во0 d ——Y ^^ \ 1 с 1 ^=220°С I 1 1 1 ^- г; 1 1 i ; 1 i i i I И 1 I I I 1 1 i 1 1 1 1 1 1 1 i 1 4- - - - - - - - - - - - - - - -iiti 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9Юа 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910" Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.47. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (rf= = 2,09 мм, /,/rf=15, /2/rf=30). о С-С/ ОСТЬ, КГ Эффективная вязк 3 2 10* 9 8 7 6 5 4 3 2 10я 9 8 7 6 5 4 О1 2 345678 910г 2 3 456789103 2 3 45678 9104 1 >, 1 Г" - - - 1 - iiii - - - - - "iiii /ч^ 1 1 N N ч, ч, 1 ч 4V S, 1 ч, L N г 1 ч S 1 т [Ч / \ / ы I8O°C / v tiii ч I 1 *=200°C / чГч 1 4 ч ч i \ S i I i 4 4 1 1 . '^4. " ~Ч^ "*Ч iiii 4. 1,  1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 1 4 3 .2 id1 7 6 5 4 3 2 10* 9 8 7 6 5 i Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 910* Эффективный градиеит скорости, с1
— Полиэтилен низкой плотности 10802-020 Плотность при 20° С — 0,918 г/смэ. Показатель текучести расплава— 1,67 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса —42 000 @ капилляра — 0,6 мм); Mw/Mn = 5,5. Рис. 11.48. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = '2,09 мм, l\ld=\b, /2/rf=30). с 10° 9 g 6 5 4 3 2 Iff' 9 8 7 6 5 4 3 2 id" > - 1 - - - - - - - - . - - - - - l 1 Z ! 1 ( 1 м X. 2 3 4 5 6' > 8! ГТТ f ___ 1 11 flO1 2 "l~ 1 1 1 J . __2 1 1 1 1 1 8 910' 3 i f=140°C l\ o°c 4 5 6 1 .JZL 1 I V ' i 1 1 1 i 6 1 1 7 7 1 ; i F s 9io2 : T К f=190°C i i i i i 1 9102 ? 3 i i 2 4 l 1 i 1 4 5 ( ^-< I ¦S ( 1 7 f у I 7 3 91O3 2 ^ t — — - - - - "I - - I 111 И П3 9 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.49. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, (,/d=15, /2/d=30). .2 . 13 4 5 6 7 89 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 та X аи, ¦е- -е- сп Iff1 9 8 7 6 5 4 3 1— - - - - - - - - - - - - - - - i _JL_ 1 ч *ч ч, л. ч» 1 П 1 Ч [Ч^ 1 1 1 1 1 t=  1 1 190° i ~г 40 ч Z С > ч "Ч. ч ч 1 1 1 Г —г- *=170°С L/ N iiii ч. -т- ч -г г 1 г _ — - - - - - - - - - - - - Чь. 1 1 1 1: 3 4 5 6 7 8 9110° 3 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 9I02 Эффективный градиент скорости, с1
— Полиэтилен низкой плотности 11502-070 * Плотность при 20° С—0,916 г/смэ. Показатель текучести расплава — 5,65 г/10 мин. Рис. 11.50. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,09 мм, //rf1 h/d0) Напряжение сдвига, кгс/ 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 ю' 9 8 7 6 5 4 3 2 102 10° - 2 3 4 5 6 7 8 9Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 910?„о — 1 Г ! Т - - - — - - - > 1 1 1 1 1 г i 1 1 1 [ у* 1 1 у* А Л i У i \ 1 1A1 1~\ 1 1 1 1 1 40°С \ . < t Г S =19 ) 1 0°( 1 1 t 1 1 1 1 1 > ) 1111 ^^ \ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4-1 - - - _ - - - - - - ] 7 6 5 4 3 2 \ 7 6 5 4 3 2 10й 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I07 2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.51. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости {d = = 2,09 мм, ;,/rf=15, k/d=30). - о и о * СТЬ Эффективная вязко IU1 9 8 7 6 5 4 3 2 10* 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 1 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8910 : т ~i г-г - - |- 1 - 1 1 1 1 - - - - - - i i I i 1— к г "^ -^ i г ч ч 1 ¦ i i 1 1 s ч, 1 • 1 1 III Z=140°C гН г=190°С i i i i i / i 1 t=\ т ! 70е Is 1 L i i с 1 1 s| 1 1 ч I i N I i V ¦к т. 1 1 1 1 1 ч S. 1 1 1 - - - - - - - - - -1 - - - - - 1 Iff1 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 t. Iff3 0° 2 3 456789101 2 3 4 56789 Ю2 2 3 45678 9I03 Эффективный градиент скорости, с"'
^ Полиэтилен низкой плотности (Полимир-50) 00 Плотность при 20° С — 0,92 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,89 г/10 мин. Рис. 11.52. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, /,/d=15, h/d=30). Напряжение сдвига 4 3 г Vf 9 8 7 6 5 4 3- 2 10' 9 8 7 6 5 г 2 3 4 ь ь 7 8 910' 2 3 4 5 b / Н 910* 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 - ' - - - - 1 I 1 I i i i I 1 i i .» i J -< #^ 1 ^ *\ L^—¦ =170°( \ ^^ t 2. 1 "i ^-* / 1 5( у* = 19( 1 1 I 1 : j. ¦ ill с ^> 1 . ¦ .— г* 1 - - и- - - - - -1 - - - -1 - -\ 1 VII 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 45678 9I03 , 2 Ь 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 1С5' 9 8 7 6 5 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.53. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= =2,09 мм, ljd=\5, k/d=30). ¦е- ¦е- 8 7 6 5 А 2 1б2 9 8 к 3 2 3 45678910' 2 3 45678910* 2 3 45678 9103 2 i - - к - - - 1 i Ч, -ч 1 N ч 1 1 =ч ч 1 1 I I V V S 1 > 1 1 J ^— м 1 1 1 1 1 Ч "ч / / / 1 N " f=190 С / i 1 1 1 i i f-\KC\°r Ч. ( j S s 1 s. k| [4 I i i i i /=170°C / k г<СЧ i J ^ч^^А Ч^. ""чР^ч. i i i i 1 чС4 1 1 s 1 1 1 1111- - - - - - - - - - 1 1 1 1 10 7 6 5 A 2 Id2 9 8 7 5 /| •3 2 103 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03 2 Эффективный градиент скорости, с'
т^ Полиэтилеи высокомолекулярный Плотность при 20° С — 0,955 г/см3. Показатель текучести расплава —0,074 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса — 212 000 @ капилляра—0,6 мм); Mw/Mn=6,2. Рис. 11.54. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, Ujd=\b, hid = 30;. I01 9 7 6 5 4 3 2 10° 9 ft 7 6 5 4 3 2 o1 2 - - - - - - - - - - 3 4 :. ...Л .. - - i / i i 5 1 6 1 7 »- , * 1 8 .- 1 910' ± f=l90"C i i i i 2 4 3 210 i. 4 1 'c 1 5 f l ,— --* I 1 S i 1 i 9I02 i — — ¦ i i i i i i i i i 2 i 3 1 i i 4 —¦ — i 5 mi— | 6 | 7 1 3 9I03 2 T - - - - - ) - - - _ - - - - 1 III 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 9I02 4 5 6 7 8 9IOa Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.55. Зависимость эффективной вязкости от эффективного гоадиента скорости (d = =2,09 мм, /,/d=15, l2/d = 30). 2 3 4 5 6 7 8 9101 9 г 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 - - - - - - - - - - 1 - - - - - > рч >ч 1 Ч l ч 1 1 1 1 1 1 N "ч^_ xj t=210°C 1 III s ч\ 1 ч i ч 1 ч ч [III 1 к ^ N. s 4 4 s \ N 1 ч s - - - - - - - - - - - - - - 4 4 4 5 6 7 8 9I01 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с'1
— Полиэтилен средиего давления марки 625 (ванадиевый катализатор) *° Плотность при 20° С—0,935 г/см*. Показатель текучести расплава — 0,79 г/10 мин. Рис. 11.56. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, /,/<*= 15, k/d = 30). та сдвиг <v О! о; о. сг X 1 л! 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 2 5 4 5 6 7 8 9 Ю1 2 3 456789 Ю2 2 3 456789103 2 3 - I - - - - - - - - - - - - - - 1 i I У 1 1111 t=\50°C \i i 'Г -^ 1 L V< i i i i ?50°C • i i H70°( |\ ^ t=2 i i ^-* »--¦ . ¦ 10 i i °c I i 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8? i i i i —< \ H90°C i i i i t > = 1 1 •=\ 1 1 i i Й i s 1 ? 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - — - - - - - - - 1 02 2 345678 9I03 2 3 ID 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 Эффективный градиент скорости, cf1
¦е- ¦е- en Рис. 11.57. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, ljd= 15, l2ld = 30). 2 10 9 о 7 6 5 4 3 2 Iff 9 8 7 6 5 4 3 3 - - - - - - - i 4 i t 5 l I l I 7 i 1 *< ! •^ j Э101 2 : t=\ x 1 1 "чч. . 1 \. / t=2 1 1 У 1 Л o°c 50°( s ч^4 \ч г —г —г У ) 7 8 тп 9iO2 2 l l l 1 i f=\f(fC 7 *: )°C * /=190T :J / 111111 i \ д t j i 1 6 1 7 l 4 i i i S i 9103 2 T V 1 III 3 — - - - - - - - - - - - ¦ 3 4 5 6 7 8 9101 3 4 5 6 7 8 9102 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с
- Концентрат красителя П2КП-001 (ТУ 6—05—1565—72, ТЮ2—20%, ПЭИМ —8,57%, * ПЭ-15802-020-71,43%) Плотность при 20° С—0,974 г/см3. Показатель текучести расплава — 1,06 г/10 чип. Рис. 11.58. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, l,/d=\5, l2fd=30). р а: сдви ние Напряже in1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 id1 с 2 3 4 5 6 7 89 Ю1 2 34567 8 9I02 ? 34567 89I03 2 - ~~1 - - - - - .,1 I 1 i . i i У \ /> 1 1 г \ \ 4* 1 1 J. 1 i ill \ 1 Л 1111 1 1 1 < \ г-- H°( t i i г- i -- \ i i i i i i ¦<^ 1111 Г 1 1 1 1 1 1 «-- -^* 1 1 1 1 г- 1 1 — 1 1 J 1 1 1 t v- - - - \ - - - - - - ""ч > 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910г 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 IU 8 7 6 5 . 4 3 2 f 8 7 6 5 4 3 2 б1 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.59. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d— =2,09 мм, Ш=\Ъ, yd=30). ¦е- -в- 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 9 & 8 7 6 5 4 3 - - - - - - - - - - - - - - - - 1111 1 1 1 1 ^< 1 г i 1 s =190°С _L j i ill J, i IOU J N 1 Эр к ч 1 1 s 1 i N Ч i \ i ! 4, %• 1 1 ч 1 1 ч 1 1 1 i i i 1 \ \ 4 1 4 \ Г С i 1 ч I 1 s f 1 \ ч; ¦ i N 4 S 1 1 ч 4 1 1111- - - - - - - - - — - - - - - - ч 4 5 6 7 8 9I01 3 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, С"
ПОЛИПРОПИЛЕН Полипропилен 04П10/01 Плотность при 20° С—0,910 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,72 г/10 мин. Рис. 11.60. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,09 мм, ь CD QJ 1 папря in' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 ,2 10 1 Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 9lOJn, — ) f T" ! - - - - 1 1 1 —-* - -г - t=205°C4 - y>- 1 I .—' 1 ^ И i 1 -¦- .^ ^» 1 1 1 1 | 1 и^ ^* | 1 1 1 1 1 ,———\ Г 1 t=220°i \ 1 1 1 1 1 1 , 1 1 »-— --- 1 —' П 1 i i I 1 * \ i I I I 1 1 ) i 1 p 1 1 1 1 i 1 1 —<! 1 1 = i I i - - - - - - i i \i 7 6 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 2 01 2 345678 9102 2 3 456789I03 2 3 45678 9I04 Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.61. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Ш=\Ъ, *2/d=30).
Рис. 11.62. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (с(=2,09мм /,/d = 15, /2/cf = 30).
Рис. П.бЗ. Зависимость эффективней вязкости от эффективного градиента скорости (d= =2,09 мм, lt/d=\5, l2ld=30).
Полипропилен 02ПЮ/01 Плотность при 20° С—0,869 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,24 г/10 мин. Рис. 11.64. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, /,/rf=l5, /2/rf=30).
Рис. 11.65. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d — = 2,09 мм, /,/d = 15,/2/d = 30).
^ Полипропилен ОЗП1О to Плотность при 20° С—0,866 г/см1. Показатель текучести расплава —0,23 г/10 мп Рис. 11.66. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, /,/rf=l5, /2/d=30).
Рис. 11.67. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (й = = 2,09 мм, /i/d=15, fcj/d=30).
Рис. 11.68. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, /,/d=15, Ud=30). - Полипропилен 04П10/010 Плотность при 20° С—0,897 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,637 г/10 мин.
Рис. 11.69. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (rf= = 2,09 мм, /i/rf=15, Ш = 30). ¦е ¦в- т 10' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9I04 ! II П 1 " 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - " 1 III NX ч 1 1 X х- i Й 1 ~п ч Ч Ч i т г it 1 т ч ч 4 ч 1 т : ¦ т г 1 1 $* ^"Ч "Ч \ I к. ч\ч1ч \>^4N f=230°C i i i i Ч\ ч t 1 —г~ t / ~7~ / ч -г =2 / ¦ к г =25( i )°С 1 -г юс ч ч Ч 1 т С т V ч I Т" ч S | г —г—г "п - ч 1 1 1 1 1 1 1 1 1 —г 1 1 1 1 1 т 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - у \& 9 8 7 t 10' 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9!03 4 5 6 7 8 910 Эффективный градиент скорости, cf
^ Полипропилен 04П10, партия 139/5а Плотность при 20° С~0,88 г/см*. Показатель текучести расплава — 0,521 г/10 мин. Рис. 11.70. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, l,ld=\5, l2/d=30). и КГС/ га" СДВИГ QJ Haпpяжe^ 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 in1 Ч 3 45678910' 2 3 456789 Ю2 2 3 456789 Ю3 5 _.. у. — — - - - - - - — - - - г - 1 1 1 ! i - I 1, т 1 3 1 г* 1 I «-* _L т г 1 . J .! II Л i i i i В 910' i i 1 ,,—* I 2 3 1 1 \ L —-" 1 1 1 э 6 1 < 1 7 1 В 1 J. Till f=2IO°C ^- ! 1 9102 1 | i ,-—' i 2 3 ^ i »^- 1 1 1 i 1 ( i 1 1 г-- 1 1 .-- 1 i i 1111- - - - - - - - i i i i $ 9!03 10' 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.71. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, Z,/d=]5, yd = 30). ¦в- •е- i 9 8 7 6 5 4 3 2 102 9 8 7 6 5 4 3 2 I0'3 3 4' 5 6 7 8 910'" 2 3 4 5 6 7 8 910* 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 - г - - - - - - - - - - - - - - - i i i i i I I 1 I 1 I к 1 1 s i i V i iiii N IIII I 4 1 1 I ч 1 Г1 4 1 1 1 X, 1 1 4 1 1 s i i 1 1 1 I 1 f=210°C k. / X. Xs 1 1 I 1 1 4 X 1 1 4 1 s I ч s 3 45678910' 2 3 4 5 6 7 8 9 IO:' 2 3 4 5678 4 1 i i i 1 - - - - - - ; - - - - - - - - - 9I03 2 7 6 5 4 3 2 10"г 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 i Эффективный градиент скорости, С
2 Полипропилен 04П10 Плотность при 20° С—0,87 г/смэ. Показатель текучести расплава —0,732 г/10 мин. Рис. 11.72. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (а = 2,09мм, Л/й15 ШЩ 9 8 7 6 5 4 3 2 0 10 9 7 6 5 4 3 2 0' 3 -1 1 - - - - - - - - — - - - - - - 1 4 1 i 5 1 i 6 1 l 7 1 1 8 i ,*- i 910' T Л л. i J. 1 Н /=210°С i i i i 2 3 ' i 1 1 "Н i 1 Е 1 1 с i ,-- i 7 I "Л 1 1 ¦** I 9I02 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 ¦— г1 1 3 1 ^—* 1 4 1 1 5 I .-- 1 6 1 —' 1 7 1 у- 1 59 I 1 iO3 .2 1 1 l I i i i I ! 3 i - - -1 - - - - - - - - - - - V - 1 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9I02 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.73. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Ш=15, Ш = Щ. и <ая вязкост Эффектней 1Г.-Л Ш 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff 5 4 5 6 7 8 910' _ 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03 2 3 - I -• - - - - - - 1 1 Т 1 1 "% 1 г 1 Г 1 т ч, 1 1 1 1 > ч1 1 1 1 1 1 1 1 ч • 1 ч 1 1 1 S 1 1 ч 1 1 ч т 1 1 1 TIT /=210°С ^ / \ \ Ч: ¦ i i i i i ч ч 1 1 N гЧ ч 1 1 ч 1 ч 1 X 1 1 ч i S 1 ч 1111 1 — - - - - - - - _ - - - - - - - - 1 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 Iff1 7 6 5 4 3 2 Ю2 9 8 7 6 5 4 3 2 I(TS Эффективный градиент скорости, с1
— Полипропилен 03П10 ° Плотность при 20° С—0,905 г/см3. Показатель текучести расплава — 2,75 г/10 мчи. Рис, 11.74. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2,09 мм, Ш=\5, kid=30). a та СДВ И ние Напряже 10' 9 8, 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 2 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 4 5. 6789102 2 3 45678 9103 2 - - - - - - - - р - - - - 1 ^> [у' i у I i i L Г" 1 **• \ 1 т 1 1 1 1 1=200°С \ J г=230пС 1 I I I 1 > 1 1 1 1 —-- 1 1 —•К 1 1 1 1 ^* 1 1111 ... 1 1 .—< .—' 1 *-* 1 ¦и* 1 Г 1 ^» 1 1 - - - - - - г ^ г 2 3 45678910' 2 3 45678 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 10' 7 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10 ' 2 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.75. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /i/d=15, /2/d=30). ^j КГС-С/ .а Эффективная вязкое! IS1 9 8 7 6 5 4 3 2 1б2 9 8 7 6 5 4 3 2 103 с 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 5 - F - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 1 i s 1 ч S V ч 7 iiii ч iiii i х^ ч 1 [ \ N i 1 к ч \ N ч s, S N \ I I, J-- 1 t=200°C у X X ? ^ х,^ чч 1 III 1 к ч 1 ч i к ч 4 4 ч s - - - - - - ^1 ill 1 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 S 7 6 5 4 3 2 1б2 9 8 7 6 5 4 3 2 1б3 > Эффективный градиент скорости, с'
? ПОЛИВИНИЛХЛОРИД* го Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 7 Плотность при 20° С—1,046 г/см31. Рис. 11.76. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (к — 2,09 мм. /,/rf=9,5, /2/d=30). ъ жение сдвига, кго ее Т з 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I04 9 8 6 5 4 •г 0° 2 345678 Ч iO1 2 3 4 5 6 7 8 9 iO2 2 3 4 5 6 7 8 9103 i i i i - - - - - - - - - - —!—I_J_J_ I , -*< I ! ,-- I I «-* I I I I I I ^* I I I 1 I I I f=160°C III! 1 i i ^ i 0° 2'3 4 56789 iO' 2 3 1 T „-- 1 — 1 1 5 6 i 1 i I I i i i i III! 1 1 1 - _ — - - - - - о 2 10° 9 8 7 6 5 4 'з 2 Iff1 7 6 5 4 ч '89 !02 2 3 4567 8 -9103 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.77. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /i/d=9,5, /2/d=30). 'к о и и , .D ОСТ Эффективная вязк 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff3 10° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 91( _ ~Г ~~Т 1 F - Р - - - - - - - - - - - - ¦ | г | i ч, ч ч 1 1 ч 1 ч 1 J 1 ч 1 ч * L 1 i I I - ч 1 1 1 1 г т ч i 1 30е ч 1 : ч 1 ] ¦ 1 ч 1 S, 1 i j i i ч.^ > 1 iii 1 k i N 1 э 1 1 1 1 1 1 J - - - - - - - - - - - - - - - - - Юп 2 3 4 5 6 7 8 910" 2 3 456789I02 2 3 4 5 6 7 8 9IC '«Я 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff3 K Эффективный градиент скорости, с 2 * Рецептуры поливииилхлоридиых композиций приводятся в Приложении.
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 230 Плотность при 20° С— 1,323 г/см3. Рис. 11.78. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, //d15 //d 30) и и -¦ а: о Напряжение 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 3 4 5 6 7 8 910! 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 2 3 i; i - - - - - - - - Z - - - - - 1 1 -^—¦ 1 1 -- 1 1 1 1 !*• 1 1 1 1 -с I 1 i I I < i i i i 1 , ' t 1 . < i 1 W—• i I i I —¦< >—с 1 I 1 i ¦*¦ 1 я< 1 1 1 1 > *=162°С \ t-\85 С" i ill i L— ¦ 1 1 —< i i р—- ,— i i «^ —- i i 1 i i i i i i i i i i i i i - - - - - - - - - t 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102- 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 С in' 10 7 5 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11.79. Зависимость эффек- » тивной вязкости от эффектив- сл ного градиента скорости (d= =2,09 мм, /„У =15, Ш=Щ. ч S О ость, кгс-с/ вязк тивная Эффек с 1 I0'1 9 8 7 6 5 4 3 2 I0 9 8 7 6 5 4 3 9 ! 3 456789 Ю1 2 3 456789102 2 3 456789 Ю3 2 I - - - - - f ч ч ч ч 4J Ч ч ч 1111 х ч ч ч. 1A1 1 ч к. Ч i ч ч, 1 ч ч t= / ч ч 16 ч Ч; 2е ч Ч с s s 1 1 I I Yv Ч. ч ! 1 1 1 1 ч ч Ч ч t ч ч ч Ч Ч ч ч ч Г4 ч 1 t t I - - - - - - - - - - - - К, , , ," 2 3 456789I01 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 2 2 10' 7 6 5 4 3 2 1С" I 7 6 5 4 3 0 Эффективный градиент скорости, с'
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура S Плотность при 20° С—1,228 г/см3, Рис. 11.80. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2 0 мм /,/<i=9,5, /2/d=31). 8 91СГ- 2 3 4 5 6 7 8 9103 2, , , , - — I I I iJlO1 Эффекта вный градиент скорости, с'
Рис. 11.81. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= "=2,0 мм, /i/d=9,5, l2/d=3l). Эффективная вязкость, кгс-с 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 Т 6 5 4 3 о 1 10° ] I i I - - - - - - - - - - - - - - - lili 2 ! 1 3 * 1 ч 1 1 1 S к 1 ) i 1 ч ч ч. 1 ) 1 ч N 1 1 i 1 К г4 1 ! < Ч Л \ У 1 0' I 1111 ч г з i X X N \/ ^\ f=150°C i i i i 4 1 \ ч N 5 1 к 1 6 1 \ N N i 7 ч 1 8 9102 i s LJ. ^ / 2 l s i i 11 \> 3 i \ l s 1 1 I s ч 4 \ I j f s I I '; ¦i и i i )IO3 T — — — - - - - - —1 - - - - - - 1 0° 2 345678 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2~ 3 4 5 6 7 8 91( 2 10* 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 0 Эффективный градиент скорости, с'
— Поливинилхлорид пластифицированный (пластизоль), рецептура 7 Плотность при 20° С — 1,046 г/см3. Рис. 11.82. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,0 мм, lld=9,5). .10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю- 2 3 45678 910,3, id -" I Г" - - - - - - 1 1 1 1 - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 т 1 Т" - 1 — 1 ¦ 1—гт~ 1 25 °С 1 \ - L—— ^-—*^~ Js—¦ 1 I 1 -^""^ i i Г у* | 1 ! 1 i i i i i i i i 1 1 i ! i i i i i t V - - - - - _ - - - - - - - - 10" 4 5 6 7 8 9I01 4 5 6 7 8 9I02 4 5 6 7 8 9I03 Эффективным градиент скорости, г"!
Рис. 11.83. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, l/d=9,5). ¦е ¦а 53 ' 9 8 7 6 5 4 3 2 О3 9 g 7 6 5 4 3 2 id - i - - - - - - - - - - - - - - - - t 5 I 6 7 1 i I i i s, 1 910' 1 T iiii Q. N - I V i 1 i 1 e i 7 1 g 1 9 i i У '. IIII f=25°C N г з J 4 I 5 1 1 b i 7 1 8 1 9IC 3 2 iiii i i i i 3 i - - - - - - - - — - - - - - - iiii 3 4 5 6 7 8 9101 4 5 6 7 8 9102 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с"'
S; Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 948 Рис. 11.84. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (а! = 2,09 мм, ;/rf5 ШЩ та сдвш яжен Напр 10|Ю' 2 3 45678910- 2 3 456789I03 2 3 45678 910,'ni 9 8 7 6 5 4 3 2 10й 9 8 7 6 5 4 3 2 10' -II i - - - - - - - - р - - - - i i i i i ^*< i i ,А i —*¦ i , I I 1 1 ! Ы60°С \ VJ i I— ^—¦— 1 , Т -^ iiii t 1 I \ \ I л°с 1 1 ^-* 1 1 1 1 — 1 1 1 ¦i r 1 1 1 1 IIII 1 1 Г- | •¦ 1 1 1 1 1 1 4- - л - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 9° 8 7 6 5 4 3 2 Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 910" Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.85. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, l,/d= 15, h/d=30). 10' 2 3 4 5 6 7 8 910* 2 3. 4 5 6 7 8 9Ю3 2 3 4 5 6 7 8 910" 1—1 1 7 - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 I I ч 1 —г" ч • 1 \ —г N ч, 1 -т ¦] [Ч V 1 ч 1 т ч s 1 т 1111 XX —i— 60 С Х^ Yv Г f=I80°C i i i i г^ —г- 1 —г S 1, —г ч s \ 1 J П" 1 т ч ч 1 т 5 7 — 1 1 1 1 у \ II 11 1 ' г  ' 1 f 1 -р 1 т ( т f - _ - - - - - - - - - - - - - - 10' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9I03 . 2 3 4 5 6 7 8 91С Эффективный градиент скорости, с1
5; Поливинилхлорид тарифицированный, рецептура 489 Рис. 11.86. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2,09 мм, //rf15 У!30) 10' 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910" I 1 1 1 - - - - - - - - 1 1 I 1 - - - - - - 1 1 1 1 1 1 • L l. ¦ I 1 1 — r r I 1 — - - 1 1 111 2H6O°C \ Щ 1 1 1 1 f 3 ¦ 1 a- ¦— — —' 1 1 ^—= 1 J 1 T- 1 1 J 1 1 III ^— till t 1 1 L | | ( | - - — - - - - - - - - - - - - - i 3 4 5 6 7 8 9IO? 3 4 5 6 7 8 9I03 3 4 5 6 7 8 910" Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.87. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d~ = 2,09 мм, /,/d=15, /2/d=30). КГС С/ ная вязкость, Эффектив ,10' 2 3 4 5 6 7 8 910* 2 3 4 5 б 7 8 9103 2 3 4 5 б 7 8 9 I04 _ Ю 9 8 7 б 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 б 5 4 3 2 id3 - 1 1 1 1 - - - 1 111 1 г I \ 1 i 1 ч г Г \ \ 1 Г i V 1 [ Ч ч 1 \ 1 т р 1 1 j I I / М80°С 1111 1 \ X X, 1 1 t= ч. / х/ X. Ч 1 160 |/ к XI N 1 \ 1 °с S ч 1 i и, i i S 1 j. \ 1 III ч 1 1 1 j. - - - - - - - — - - - - - - - IU 7 б 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 I0 0' 2 345678 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 56789104 Эффективный градиент скорости, с'
~ Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 1183 "" Плотность при 20° С—1,20 г/смэ. Рис. 11.88. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, *,/d=15, Ш=30). 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 16' - 'I - - - - - - - - - - - ' - - - - 1 1 1 1 " 1" 1 ~T f—- 1 T ,—^ 1 "T 1 T 1 T I Г"I 1 M40°C \ y.——""¦ f=160°C \ 1 1 1 1 1 1— 1 —r— 1 ~T~ >-^ \—* 1 ~r 1 -1 *1 ' к 180°( X-L- T Jj.—^ i i i i i 1— , ¦ . _J 1 ' i r—¦ [—" i _L T ^^ ^^ _L 1 3— r- ± I ± T t —I—r—i—i ^T— 1 i i i i i _ - - - - - - i i i i i - - - - - - - - - 4 5 6 7 8 9Ю1 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 3 45678 9103 Эффективный градиент скорости с"'
Рис. 11.89. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости («!= = 2,09 мм, /,/d=15, Ш=30). ЯЗКОСТЬ, К со 45 СО X -? ¦е- ¦е- . -| IU 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 10s ? 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 15 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9!О3 2 - - - - - - - - _ — - - - - - - ! 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 S 1 ч 1 i \\ ми V. \ и I X 1 X Х| f=180°C iiii ч 160°С / ч 1 1 1 \ N 1 1 i \ ч ¦ч i i 1 140°С \ _L ч к ч А, 1 s \ S, I 111! \ Х^_ X |Ч к\ ¦ч 1 1 1 1 1 ч X к. п I \ ч i N ч _1_ S Ч 1 i ч, 1 ч 1 1 V ч > i ч s J 1 1 1 1- - - - - - - - - - - - - - ч , IX 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9 W 2 3 45678 9103 I 10' 7 6 5 4 3 2 f 8 7 6 5 4 3 2 10 Эффективный градиент скорости, с1
— Поливинилхлорид жесткий Рис. 11.90. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (<^ = 2,09мм, /==30' мм, ^=180° С). Подписи под кривыми — наименование рецептур. о та СДВИГ Напряжение to 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° i 4 5 6 7 8 910' i - 1 - - - - - - - i i «^ i • X 1 1 ^" \ *{. ,J J. 1 J i ] J УБ-1 r\ ПТ-2 i i i i I 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 1 i i J „——' 1 >^— 1 1 1 1 .—( —-( ^-( 1 1 i i - ,^— 1 1 i 1 L J 1 \ s г —¦ Премокс i i i i 1 1 r^ .—-1. 1 r-1 1 1 —— ¦ 1 1 1 -И —( 1 w— 1 1 1 1 1 1 1 1 T 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - 1 3 4 5 G 7 S 910' 2 3 4 5 6 7 8 91<У 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 7 6 5 4 3 2 10' 7 6 5 4 3 2 10° Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.91. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /=30 мм, ^=180° С). Подписи под кривыми — наименование рецептур. и и к Эффективная вязкость, к 3 2 '§" 8 7 6 5 А 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4,567 8 9103 2 1 - - - - I 1 I 1. I Г ПТ- 1 1 f I s N У i Б- i 1 Г S, ^ р< у ч. N i 1 1 О ч N КС N fill Ч 1 чх\ XX \ 1 1 1 1 1 V \ 1 i X \ ч i \ ч ч i s i 1 V 1 1 Г 1 1 X 1 • - - - - _ - - - - - - 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9103 2 3 3 2 Iff 7 6 5 л 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 S Эффективный градиент скорости, с1
5; Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура В °° Плотность при 20° С—1,19 г/см3'. Рис. 11.92. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости при 20° С (d=2,0 mm, l/d=30): 1 — выдержка при 20° С 24 ч- 2 — выдержка при 20° С 48 ч; 3 — выдержка при 20° С 72 ч. и и J- та и. сдви о з: а. с: Г I01 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 in3 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 4567 8 9I03 2 3 — 1 - - - - - - — - ь - - - i i 1 1 г I 1 llll 1 Г 1 1 о А А i Л У г f 1 1 1 1 1 1 1 1 1 J 1 1I1 А г III! 1 1 i и i 1 \ i i i 1 1 1 1111 1 I I i ' - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 4 5 6 7 8 9!02 2 3 4 5 6 7 8,9103 2- 3 ю1 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 1б3 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.93. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости при 20° С (d = 2,0 mm, //rf=30): / — выдержка при 20° С 24 ч; 2 — выдержка при 20° С 48 ч; 3 — выдержка при 20° С 72 ч. м Iff 3 9 8 7 6" 5 4 3 2 10' 9 8 7 с 5 4 3 2 ю-5 4 - i - - u - - - - - — - - - - - 1 5 f 1 1 J 1 1 t J | J9101 .5 I ¦ 1 i iii 1*4 > С 1 i t \ : 1 j i 1 | 1 I 1 | 9I02 4. fe j_ 1 | ill) 1111 2 : 1 "^ 1 5 1 4 , 1 1 ; ( | 1 1 1 7 { 1 i и LJ 1 I0J '. ГТ n^ S 1 111 >«^ 1 2 1 4 j 1— - - - - - - - - — - - - - - - - - 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с'
Поливинилхлорид пластифицированный наполненный, рецептура В, Рнс. 11.94. Завнсимость напряжения сдвига от эффективногс градиента скоростн при 20° С / — выдержка при 20° С 24 ч; 2 — выдержка при 20° С 48 ч ; 3 — выдержка при 20° С 72 ч. Iff 9 8 7. 6 5 4 3 2 lff'! 9 о - 7 6 5 4 3 2 б2 3 < - ^ - - - - - i i i i — - — -> - - - -. - В -Л Ъ 6 7 1 _1 1 \ 910' 2 1 j_ 1 1 X.I Г J. У I I I I Г" у s 1 ? ' L 1 \ 1 (/ \ 5 ( _| ^0? ~г } 7 I у > 1 8 1 1 1 91О2 Т j. I I I i i i i I 2 1 3 '1 1 i 5 1 1 1 1 7 1 8 1 1 9I03 т ± ? 3 iiii - - - - - - - - — - - - - - - - lit III 3  5 6 7" 8910' 3 4 5 6 7 8 9Hг 3 45 6 7 8 9I03 Эффективный градиеит скорости, с'
Рис. 11.95. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости при 20° С (of=2,0 мм, l/d=30): 1 — выдержка при 20° С 24 ч; 2 — выдержка при 20° С 48 ч; 3 — выдержка при 20° С 72 ч. к: ЯЗКОСТ Эффективная в 10 9 3 7 6 5 4 3 2 1б3 9 8 7 6 5 4 3 2 104 556789 Ю1 . 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 2 3 45678 9I03 2 3 4 -1 - - - - - - - - - - - - - - _ i i i i J l i i I I i i I I I 3* 1 ! ! ! 1 1 k— Л --^ 1 1 ч ч 1 ч ч 1 V. ^. 1 1 V, 1 1 ) 1 1 ¦?р*. """Ч"^ 1 III 1 ч 1 т Ч^ 1 1 1 1 1 1 1 N 1 1 1 1 II 1 JL, 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - {Ill — - r~' ... - - - - - [ ¦ 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9103 2 3 4 h. 10 9 8 6 5 4 3 2 I03 7 6 5 4 3 2 Эффективный градиент скорости, с
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 60 Рис. 11.96. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,0 мм, //d10 //d15) о <ГС/ сдвиг Напряжение 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 10 Ю° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910" 2 3 4 5 6 7 8 9I0L. - i i - - _ - - - - - - - - i i i i I 1 J и 1 1 г-" р- 1 *•- —ч 'Jr .— - 1 1 /=I20°Cv ! \^ " -~—7 -«-" 1—^-"""—1 о— 1 1 1 1 \ i 1 V" 1 150е i г \ I -- .—¦ 1 1 1 1 ¦| 1 1 1 1 1 - ' 1 1 -—' 1 1 1 1 1 1 1 4- - - -1 - - - - - i i i i ш 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 010* 2 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.97. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, /,/rf=10, yd =15). •е- ¦е- т 2 (Г 8 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 4 0° 2 1 1 1 1 - - - - - - - - iiii 3 " 1 ч ч 1 4 1 N i 5 ч 1 6 1 ч ч ч, • 1 7 1 N а i ч i, ч 1 910' 2 s _|_ 1111 X, X». |ч \\ ) ' 1 1-120 ^ / i / Чч <=150°С 1. i i i \ ч, I 1 к ч ч 1 5 ( 1 4 / ч ч 1 i 7 8 91О2 S 1111 *=140°С 1 s S V) > >^ ^^ >^ Х,^ >^ 3 Ч i i i i 14s ч 4 V Ч у X 1 с 1 1 е i 7 1 8 I 910 I i - - - - - - - - - — - - - - - - 10° 3 4 5 6 7 8 9 Ю1 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 3 45678 9|03 Эффективный градиент скорости, с1
Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 61 Рис. 11.98. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=2,0 мм, l,/d=W, Ш=\Ъ). ига, кгс/смг СС О QJ Напря 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 ю" 9 8 7 6 5 4 3 2 10 0° 2 3 4 5 6 7 89101 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 910?„1 — Т Т 1 ! - — - - - - - - i 1 i i 10° 1 .-¦—' 2 i _ к 1 1 1 ' 1 )— г-" 1 1 . ! ^-- ¦—-* 1 1 ' 1 ¦> 6 / 1 у ¦у 1 1 ^» - 1 J J 1 1 1 1 1 ^=120°С 1 к /=150°С 1111 1—i ! I Г—' ^—- Г^ 1 1 1 ( 1 Г" 1 Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f=140°G —-^ i ^-—~ ^: ^~^\^»^~ iiii ! 1 i ,—- 1 I 1 i 1 i 1 i 1 - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 3 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 Эф ективный градиент скорости, с'
Рис. 11.99. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости [d = = 2,0 мм, /i/d=I0, hld=l5). ктивная вязкость кгс с Эффе i 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 3 2 id2 9 8 7 6 5 4 з 10° 2 3 456789I01 2 3 456789I02 2 3 45678 9Ю3О l l i l - - - - - - - - - - - - - - - i i i i i s i \ ч 1 s 1 N 4 i 4 V 4 1 \ ч i i \ 4, 1 1 ч i i i i i [4 \ . 4 t=\50°C - i iii 4 /=14 / 4 i j. i / 4 V i i 12C *\ ч 4 4 1 °c s 4 N i i N N i ч 4 i s s 1 V i i i i i 4 ч 4. \ 1 ^ 1 1 1 1 1 1 \ -4 4 1 1 1 I 1 2 ~ p p. _ c: 4 _ о " 2 - in2 :9 '_ 7 . ft - 5 '. 4 10° 2 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 456789102 2 3 45678 910* Эффективный градиент скорости, с1
~ Поливинилхлорид пластифицированный, рецептура 65 Рис. 11.100. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,0 мм, /,/d=10, /2/rf=15). 10° 3 4 5 6 7 8 9101 4 5 6 7 8 910й 3 4 5 6 1; 8 91030, 10' - 1 1 1 1 - - - - - - - - — - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f- T i i I i t=l20°C, \ i —-- ± i i i i i < J I | ^— 1 —< 1 \r~ 1 y* 1 1 T i I < i u*— | ^ \ \ \ i i i i i , i —-< I i i i I i I I I 4- - - - - - - - - - - - - - - - - 1— l iif Юи 4 5 6 7 8 910' 456789I02 45678 9Г03 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.101. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, 7,/d=10, /2/d=15). кость, кгс-с/см2 о; Л та Эффектней 1 101 9 8 7 6 5 4 3 2 102 9 6 4 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 91С .ill' - - - - - i ill I I т ~г Г1 N Ч > N t= ч ч ч -\ 1 Т^ 1 1 1 \ ч ч ^Г^ч 40°С < \ t=\i N R ю°с 1 *=I20°C к \ ч ч 1 N ч 1 [ 1 1 К ^чЧч PV ч Чоч^ 1 III 1 s ч — - - - - - - - 1 till - - - - - - 1 \ 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10~2 9 8 7 6 5 4 3 9 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 45678910* 2 3 45678 9103 Эффективный градиент скорости, с'
^ Гюливинилхлорид пластифицированный, рецептура 66 Рис. 11.102. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,0 мм, /,/flf=10, 1-Jd = l5). s о то СДВИГ QJ о о; а. га Е 1П1 Ш9 8 7 6 5 4 } 2 1A' 0° 2 ? - I II - - п" 8 7 6 5 4 3 2 10 - - - - --< i i 1 4 i 10° 2 5 6 7 8910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 910?„| -4^ J. 3 i I --- 3 i '1' 1 >— ! 1 -- i III! M20°Cn 1 > /--140 "С \ , г i III! 1 1 г- 1 1 —( г 1 1 1 1 г- И- _1_ 1 1 к- 1 1 —' -- 1 1 I I I —* 1 ¦ -6---'— \ 1 1 ! 1 1 1 -—-< --? J 7 8 910' Ч 3 4 5 6 7 8 9I02 ' Ч 3 А 1 , 1 1 —•* --- --^ 1 э Г 1 1 т J L - § с li I i i i с: k~ ^ - 2 I 1 0 ' 8 910д Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.103. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм. /i/rf^lO, l2/d=\5). кость, кгс-с/ вяз ивная Эффею 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 0° 2 3 45678910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9103„ l i — - - - - - - - - — - - - - - N ^Ч ч } Хч \ N Ч — i т Ч ч si ч * 1111 X ч. ч гч / ^ 'Г"/" " 1 111 1 1 ,_ / 1 ОГ\°Г Г / ч ! ч 1 Ч i ч ч *ч 1 1 1 ч 1 1 1 s ч. К *^ "t i i i i \ ч ч ч^х ч ч 1 1 1 1 XN ч s 1 1 1 1 - - - - - - - — - - - - - - 1 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 п 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9К с 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 • 5 4 3 3 Эффективный градиент скорости, с'
ПОЛИСТИРОЛ Полистирол УП-1ЛА Плотность при 20° С—1,044 г/смэ. Показатель текучести расплава — 2,47 г/10 мин. Рис. 11.104. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,0 мм, //d=15). и V сдвига, а» Напряжен 1П1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 2 3 : -Г ' - - ¦ - - - - - - i 4 5 I—[ 1 (п 1 ^* -" 1 5 ГП 1 7 ГП г" 1 3 9 пт ^< ^' ^-' 1 10' Л—1—1—1—Г <=2С 2 ; 0°С i \ ь—- \ **" 1 1 1 1 i 5 ' 1—'—1 ,—S t „—• г" 1 ) =1) с i 7 ГП Ю \ 8 ПТ * 1 91 ПТ| О2 1—i—п—г~ 2 1 '—1 , -" * 1 -^***^~ 'А 1 r \ f=240°C i iii J— 1 3 —1— \ 1 4 \ 5 f ГП 1 1 7 г 1— •г- >- 1 !9 ПТ -— - «*" ^-* 1 О3 2 Т]—1—I i 1- - - - — - - - - - - - 1 ¦ 1 2- 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 9103 2 in1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.105. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, l/d=l5). 2 ОСТЬ, го о: CQ а: га Эффектив 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10г 9 8 7 6 5 4 3 2 iff3 45678910' _ 2 3 4 5678 - I - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 • 1 I I I I N N i i i i к4 N N i s N i Ч р. i N N N s i Jf: ч » Трч^ t=220X i _LJ_ 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 l 1 1 1 H80°C i vjN. N. IN. / SNN Л. N / \N<1, \ i i i i i CN 40°C i i t=2 / / ч i 30c nI4^ > i 44 i : 4 s N S i N i 4 i i ч s 4, s 1 1 i i i i к if i iNi i - - - - - - - - - - - - - - .- - 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 in 7 6 5 4 3 2 ia2 9 8 7 6 5 4 3 2 in3 Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11,106. Зависимость напряжения сдвига от эффективлого градиента скорости (d = 2,0 мм, / = 3,0 мм). и с; :*: СЗ со d и Напряжение 2 3 4 5 6 10 9 8 7 6 5' 4 3 2 10° "Д 8 7 6 5 4 3 2 2 1 - - - - - - - - - i г 1 * 1 1 1 1 J 1 1 8 '1' 1 1 ЭЮ' 2 3 4 5 67 89I02 2 3 4 5 6 7 89103 2 Г X III! Г Л л III! 1 <=20 \ ^^ г 1 ГС \ * i J У 1, 1 1 _^ 1 t 1 1 ^; i i i i > Г ¦ ^^^ \ f=240°C i i i i i i w i i i i ¦/ i i i - - - - - - — - - - - - - iiii 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 45678 9!03 2 In1 7 6 5 4 3 2 10° i 7 6 5 4 3 2 in Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11.107. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, 1=3,0 мм). •е- •е- 10° 2 3 45678 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I02 .б3 1 1 I L - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 ¦«. 1 > i III ^\ 1 ill 1 Z41 1 ( f=20 /| т 1 1ч i i 0°( i i L i < 1 1 (til N220°C iiti i 1 ¦\ 1 I 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - 10° 4 5 6 7 8 9I01 3 4 5 6 7 8 9102 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.108. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й?=4,0мм, / = 3,5 мм). a та ie сдв жеш Q_ та X ¦ 7 6 5 4 3 2 ¦г 8 7 6 5 4 3 2 1E 1 10° _ 2 3 45678 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 910?м г Т" 1 "Г Г - - - — - - - - - - - 1111 i i i У* А\ У у" 1 1 г" у 1 1 \ Ls \ 1 1 1 1 1 1 1 1 f=200°C у А\ iiii i 1 .— у у 0° 2 3456789 Ю1 2 3' i У^ >0А 1 1 1 | i У^ У' у< У" \ \ \ \ 1 у^ i ¦ У 1=24У(^ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 И 8 7 6 5 4 3 2 10' 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.109. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= =4,0 мм, /=3,5 мм). 10° ь UJ ¦е- ¦е- (Г) Ю 9 о 0 7 6 5 4 3 5 4 10° 2 3 45678910' 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 56789I03 —1—Г"Г"|- - _ - - - - - - - - - - - - - - 1 • 1—г— ^ч^ —г ^*Чц —г "Г ?=22О°С Гг ч ч 1 т т \ 1 —1—гп—г ,200°С ч». / ¦х 1 [ 1 1 1 1— =240°С —г~ —г~ Ч 1 ~Г "Т Ч \ 1 т \ < ч Т" ^ч "^ч 1 s \ П 1 f р^ 1111 - 1 I [ —г~ 1 —г 1 1 т т т - - - - - - - - - - - - - - — 3 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 910-' 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с'1
Рис. 11.110. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости <V=3 0 мм /=3,0 мм). О г та СДВИГ Напряже in1 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 23 45678910' 2 3 456789Ю2 2 3 45678 9103,м - П 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - - i i i i I У 1 1 /^ 1 1 У У у у> 1 1 у у у 1 J У 1 1 1 1 1 *-220°С \ г 1 \ -У}У уУ\ У1^ тУ^ Т ^,У 1 1 1 1 i ; й X У 1 =2 \^У 30е У уУ\ С \ > f=240°C 1 у^ i i i i {У 1 г - - - - - - - — - - - - - - - - 7 6 5 4 3 2 10" 7 6 5 4 3 2 in1 0° 2 345678 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03" Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.111. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 3,0 мм, /=3,0 мм). c-c/ нвная вязкость, к f- с5 с)фф 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 10° 2 3 4 5 6 7 8 9101 : 2 3 4 5 6 7 8 9!0г 2 3 4 5 6 7 8 9К 1 I I I - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 "Г" 1 ¦ "Sv 1 ¦«^ к 4s s. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f=200°C и ч 1 "S; ь \ i i i i i i - - - 3 4 3. 2 9 - -1 - - _ — -I -1 - - 7 6 5 4 3 2 10 7 6 5 Л 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 3 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
да Полистирол эмульсионный марки А 00 Плотность при 20° С—1,05 г/смэ. Показатель текучести расплава— 1,4 г/10 мин. Рис. 11.112. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,09 мм, *,/</= 15, f2/rf=30). ,J0" 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 67 89I03 2 3 45 6 7 8 910,4 10 - 1 1 1 1 - - - - - - - - — - — f-210 i ¦ ty. к - - - i i i i 1 л 1 1—' —L_ 1 \ 1 ^> 1 1 у-* i 1 t 1 ¦Г 1 iiii Ы90°С X ^—¦— Г 1 ) ) 1 I —— =230 °( 1 1 1 и — '—1 1 ) 1 L- — 1 1 | 1 = j IIII —¦ i ) ) i i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - I01 4 5 6 7 8 9I02 4 5 6 7 8 9I01 4 5 6 7 8 910' Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.113. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /,/d=15, yd=30). /CM2 язкость. кгс Эффективная в 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 1С** 9 8 7 6 5 4: 3 2 103 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6789I02 2 3 45678 9103 2 3 4 _ 1 - - - - - - - - - - - - - - - I i 1 т i t т 1 ] 1 1 1 1 1 III 1 N 1 N N Ч ч 1 —г \ ч N 1 т S ч s ч i > ч Ч, ч s fill ч 1 ч тч ч/ /Ч >ч /=230°С \^ 1 ¦ iiii f=2 / / ч ч о°с V Ч 4S 1 к ч ч ч ч N 1 \ \ V - - - - - - - - - 1— 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 1 Iff1 7 6 5 4 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 2 103 Эффективный градиент скорости, с"'
J2 Полистирол блочный марки Т ° Плотность при 20° С—1,06 г/см3 Показатель текучести расплава — 4,64 г/10 мин. Рис. 11.114. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (<^=2,09мм, /Л/15 yrf 30) Эффективный градиенг скорости, с1
Рис, 11,115. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости {d— -2,09 ми, /[/rf=15, /2/d=30). I и и ивная вязкость, к ффе 10' 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 3 2 !б3 9 8 7 6 5 4 - _ - - - - - i i i i г ; ( 4 5 6 7 8 1 N 1 1 1 1 1 910" - "Т —ГТТТ' -|4f-220°C- X I 1 1 1 1 3 4 5 6 7 8 9!03 2 3 456789 !04 l с ~r N "Г ч i г N i N i 4 s, i i J i i i i i i i i i i i i r - - - - - - - - - - ~Z T 0' 2 3 45678910* 2 3 45678 9I03 2 3 4 56789! 4 3 2 10* 9 8 7 6 5 4 2 \<f 9 8 7 6 5 4 04 Эффективный градиент скорости, с'
Полистирол ударопрочный УПС Плотность при 20° С—1,0435 г/см31. Показатель текучести расплава — 2.047 г/10 мин; А1„./А1„ =2,06. Рис. 11.116. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, /,/d=15, /2/d = 30). О *: та сдвиг QJ з: QJ к a. nz та X in1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' I01 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9Ю3 2 3 4 5 6 7 8 9№*n, r 1 1 1 I - - - - - - - i - 1 \ - - 1 1 1 1 S— i 1 i L*«* i i м- ^* ¦>» r i i i T 1 T T^ 1 f=200°C —--^ i 1 \ ^=240°C i i i i i i t=\i 3 1 N i i \ —*J ——¦ i —i -2*2U L i i i i 1 I 1 1 1 1 1 —--r^ i i i i :r i i 0' 2 3456789I02 2 3 45678 9103 2 3 4 5 6 i _L i i - - - - - - - - - - - - - 7  5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 7 8 910* Эффективный градиент скорости
Рис. 11.117. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (rf= = 2,09 мм, /i/rf=15, Ш=30). е- -8- 10' 4 3 2 if 7 6 5 4 3 2 I03 9 ft 7 6 5 4 _ I—1 1 T - -J - - - - - - - - - .i iii 2 ; 4 i 4 —i— N <] 1 1 1 Ь ( \ 1 5 7 f N 59 s 4, s I 02 2 i i i i i=180°C t / 3 1 4 / к / f=240°C i i i i i 4 1 / —1 П°Г / \ i 6 1 7 l 8 l 9I03 2 1 i i i n ! 3 j f=220°C / Sj _J_ i T\\ V\N \\\ I 1 1 1 1 1 4 i 5 1 6 1 7 1 8 | 9 I I04 - - - - - - - - - - - - - - 1 4 3 2 1 9 q 7 6 5 4 3 2 if 9 7 6 5 4 10' 2 3 4 56789102 3 4 5 6 7 8 9I03 '2 3 4 56789 104 Эффективный градиент скорости, с
ПОЛИАМИД — Полиамид С-6 со *" Плотность при 21° С—1,104 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,754 г/10 мин. Рис. 11,118. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,0 мм, //rf15 Щ О о *: з: ш Ч и П) Напряжени 2 !0° 9 8 7 6 5 4 3 2 101 9 8 7 6 5 4 3 ? 4 5 6 7 8 910° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 _ I - - i I I _1_ I I i I J I I L. 1 5 6 7 8 9Юи Ч I J / У / / i / 6 i / A 7 I / 7 i ? i I / i i( / / л г Г111 \/ Г f=l80°( / / / / у 10' \ V 1 i i / A / / J / i / / / i i / у 1 /' / 1 III] / / V 1 1 1 1 1 I - - - - - - - - - - ^ ^ 4 5 6 7 8 9IO: 2 3 4 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 3 Эффективный градиент скорости, с
Рис. 11.119. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,0 мм, /,/<*= 15, Ш=30). ¦е- ¦е- m , 10° 109f 8 7 6 5 4 3 3 4 5 6 7 89101 2 3 4 5 6 7 89102 2 3 4 5 6 7 8 910 а 1 111 - - - - - - - - 1 III 1 J 1 1 1 | 1 | 1 | | 1 1 1 1 *=I6O°C .Ы80 C\ \ i i i i i ¦ iii • i i i - - - - - - - - - - - - - - - - 1 • ¦ ' —i 10° 45678 9101 4 5 6 7 8 9I02 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с1
2 Лнидная смола Плотность при 20° С—1,15 г/см3 Рис. П. 120. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,0 мм, /,/rf=15, hid = 30). 3 4 5 6 7 8 9102 5 4 3 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9I04 2 3 - ' - - - - - - - - - - - - - - - - ~Г 1 ¦т 1 1 1 т 1 1 1 1111 г i i i i 1 1 / 1 \ 1 / 1 ! \ V / 1 1 { 1 1 / 1 1 ' 1 ¦1111 f=280°C \ \ • У / ¦ i i i —i / / i -г 1 -г 1 т 1 1 т 1 1 ill 1 III. —1— - - - - - - - - - - - — - - - 456789I02 456789103 45678 9I04 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.121. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,0 мм, /,/</= 15, Ш = 30). 9 8 7 6 5 4 3 2 10* 9 8' 7 6 5 4 3 2 16* Ю1 2 3 1 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9Ю3 2 3 4 5 6 7 8 9 10,"^ .iiii - - - - - - - - — - - - - - ¦ li i и I "Г 1 1 1 1 1 1 1 i 1 1 IIII /—ООП0/ \ IIII 1 I 1 _| |_ 1 [ 1 Т" 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 1 • III I 1 с 1 * 1 1 1 1 т 1 - - -| - - - - - l III 9 8 7 6 5 4 3 2 |(Г' 9 8 7 6 5 4 3 2 1(Т4 .10' 2 3 4 5 6 7 89I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 910" Эффективный градиент скорости, с1
2 ПОЛИКАРБОНАТ 00 Поликарбонат ПК Плотность при 20° С — 1,21 г/см". Рис. 11.122. Зависимость напряжения сдвига от эффективною градиента скорости (й = 2,09мм. сЮ' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 89I03 2 3 4 5 6 7 8 9!(У 5 4 3 2 !0° 9 8 ¦ 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 1 1 IT - - - - t- - - - - - - - — - - -Lj_l_l_l 10' 5 j , a ¦i i / 1 i , i / I i 1 i I i i 1 i < i i 1 *=280 Г.ч i / V 1 1 I 1 V 1 1 ij 1 ' у J 1 1" 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 / 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 - - - _ - - - - - - - - - - - T 4 5 6 7 89!02 2 3 4 5 6 7 8,9103 2 3*4 5 6789 If 5 1 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 9 8 7 6 1 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.123. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /,/d=15, /2/d = 30). ¦е- -е- 10' 3 2 б2 9 О 7 6 5 4 3 2 у с. с 4 3 [ ТТТ - - - - - - - - - - -— - - 1 1 1 1 2 3 ' . _т... 1 J— 1 ) i 7 1 I 8! 1 .1 1 J_ )l 1 1 у' ~7 J Г Г 1=280°С L \ 1 ! 1 1 2 3 ) 1 I 1 Ь *г 1 1 1 1 1 910-1 Ll 1 iiii i i L_ ~\' 1 ^ (- ! | > V "Г 1 й У | -- - - - - - - - - - - - - 1 10' 3 4 5 6 7 8 9iO2 3 4 5 6 7 8 9103 3 4 5 6 7 S910 4 Эффективный градиент скорости, с1
АКРИЛОНИТРИЛБУТАДИЕНСТИРОЛЬНЫЙ ПЛАСТИК Акрилонитрилбутадиенстирольный пластик марки АБС-ЗА Плотность при 20° С—1,035 г/смэ. Рис. 11.124. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, 1,1A=15, /2/d = 30). сдвига, кгс OJ X ряже Han 2 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 IO2 2 3 4 5678 9I03 2 С - - - - - • i i i i У* * 1 i i i- i i i i i J 4 5 6 7 89IO1 2 i 1 f=!9O 3 \ L 1 С r i l i ¦»^- «^* i 5 f I I 1 Г" 1 - ... 1 3 ' l f=210°C Л02 ^-—¦ 2 i i 1 Д 1 3 f 1 J 1. >-- I 1 i u JL.-I..I...I. 910J 2 1 - - - - - 2 iO1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.125. Зависимость эффективной вязкости от эффектив ного градиента скорости (d = = 2,09 мм, h/d=\5, hfd=30). и U вная вязкость, Эффекти 2 16' 9 8 7 6 5 4 3 2 !б2 9 8 7 6 5 4 з 3 4 5 6 7 8 910" 2 3 4 5 6 7 8 ЭЮг 2 3 4 5 6 7 8 Э103 2 3 - - - - - - - - - i i i i - - - - - - i 1 1 1 ч 1 i .1 Ч ч 1 1 I i X у 1 Jill [\ i ill 1 М i i s. Ч. Ч. 1 \ 1 2 1 1= S \ I 1 19 / ч 1 1 ! ОС ^„ . "N, 1 1 ill! [К 1 \ 1 III г г \ 1 Ч. X ч1 J ч 1 1 Ч i 1 1 I 's 1 1 1 "Ч 1 1 1 1 !. - - - - - - - - - - i 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 !02 2 3 4567 8 9103 2 3 3 2 101 7 6 5 4 3 2 !б2 9 8 7 6 5 4 Я Эффективный градиент скорости, с'
«о ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ 143 Полиэтилентерефталат Плотность при 20° С—1,38 г/см3. Рис. 11.126. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (^=1,0мм, hdJ/dlO0) и ¦\ о ~ -^ cc ¦-J1 о X -e к 10° 9 8 7 6 4 3 2 id1 9 8 7 6 =; 4 3 2 id" Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 89104 - 1 - - - - - - - - - - - i i i i i i i i i л i / 1 T / i i f=280°G / / If ! 1 1 1 1 у 7 i i / 1 I / I r~i A / i i ¦ i |O2 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 0 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910,5n0 i 1 T 1 i 4- - - - - - - - - - - - 1 iu 9 8 7 6 4 3 2 10' 9 8 7 6 4 3 2 id" ' 3 4 5 6 7 8 910 Эффемивный градиент скорости, с'
Рис. 11.127. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 1,0 мм, /,/d=26, /2/d=100). ь. кгс-с/ Эффективная вязк -3 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 9 8 7 6 5 4 3 2 ICJ5 Ю2 2 3 4 5 6 7 89I03 2 3.4 5 6 7.89I04 2 3 4 5 6 7 8 910^-э ¦• i 1 I ! - - - - - - - I - - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 s 1 Г^ 1 1 1 - 1 1 i 1 ill! ¦ /=280 С \ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1111 > 1 1 1 1 I 1 1 Ф 1 I I 1 1 1 | ' | -Ц - - - - - - - - - - - - IU X 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I0 10* 2 3 4 5 6 7 8 9I03 2 3 4 5 6 7 8 9I04 2 3 4 5 6 7 8 9I05 Эффективный градиент скорости, с'1
Рис. 11.128. Зависимость напряжения сдвига при ^=280° С от эффективного градиента скорости (аГ= 1,009 мм, /=100 мм): / — крошка полиэтилентерефтала- та; 2—-пленка полиэтилентерефта- лата; 3 — крошка пленки полиэти- лентерефталата. о сдвига, кгс/ CD Напряжен 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 1E' 9 8 7 6 5 4 3 2 102 Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 910*1 2 3 4 5 6 7 8 9Ю;5„о - : 1 i I - - - - - - - - - - - - - - - iiii i i У ] 1 f 1 У/ / / \ / 1 } / 1 ! / / 1 1 1 1 /2 > К / / / / У i i i i V Л "Г" // У / 1 102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 ' I 1 V / / И' 1 1 ! | ! / 1 1 5 ( 1 1J11 1 1 \ 1 _ 1 1 1 i 1 1 1 1 1 1 - - - - - - _ - - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 1 3 4 5 6 7 8 9105 Эффективный градиент скорости, с
Ш о »| ? P 1» a я о я: a tt iSS -в- ш ЯШ .я о I g 3 II g >— о з g о g "О Sf Эффективная вязкость, кгсс/см2 о го СЛ С71 СЮ СО О Сл о СО СО О1 2 3 4 5 6 7 8 9I0 о, го о. _ I I I I - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Ill I I I I Сл C7J - I — 1 1 I 1 1 А 1 i Ос 1 О СС 1 / / / 1 I 1 i 1 с Э ГО 0 1 1 1 1 \т 11 "F F it г т , i , О -? ) I ! * с л С 1 1 1 1 J J -L JCI - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - X
ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ Поливиниловый спирт ПВС-Э, партия 32 Плотность при 20° С—0.921 г/смэ Рис. 11.130. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм. l/d=m. <гс/ ие сдвиг Напряжен 101 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 10' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910,^1 - i - - - - - - - — - - - - - 1111 1 у i 1 1 у* у* 1 \ 1 1 1 1 *=190°С 1 1 1 1 I 1 I 1 1 i 1 1 1 ) 1 1 **• 1 ! | 1 1111 1 1 ! 1 1 1 1 1 1 4- - - - - - - - - - - - - - - - - -1111 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 10' 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 9!04 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.131. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости {d = = 2,09 мм, //rf =15). и ь, кгс-с/ язкост Эффективная в '§' 8 7 6 5 4 3 2 10* 9 8 7 6 5 4 3 2 10э 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 - 1 - - - - - - - i 1 1 1 1 i i i 1 i 1 г 1 1 • > 1 1 1 1 v <=19 i i i i i 0°С \ 1 N i i ч ! \ к 1 1 1 к 1 1 1 Г 1 г 1- - - - - - - _ - - 1 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 !0;> 2 3 45678 9I03 2 3 А 10' I 7 6 5 4 3 2 Ю 9 8 7 6 5 4 3 2 10* Эффективный градиент скорости, с'
Поливиниловый спирт ПВС-Э, партия 66 Плотность при 20° С—0,921 г/см3. Рис. 11.132. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, //d15) "г и вига. ч ние Напряже ,2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9!02 2 3 4 5 6 7 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 101 - 1 - - - - - - - - — г - - - - j 1 1 I 1 I 1 1 1 1 1 Mil i i i i i / 1 А t= / i 18( s / 1 i 11 )°( У] i 1 У 1 т 1 1 I 11 1 : j / / \ \ V 1 1 1 i 1 1 1 1 1 S 9 ггтт 1 1 о3 : i \ 1 1- - - - - - - - 1 III ) in' 8 I 7 6 5 ¦4 3 2 10° 7 6 5 4 3 2 3  5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102  3 4 5 6 7 89103 2 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.133. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= =2,09 мм, Ud=l5). CJ <j CJ *: ВЯЗКОСТЬ, к с? Эффектив tO1 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 9104 , 10 i 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 I03 -> i i i i - - - - - - - - r- r- 1- - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f=l80°C L \ tiii i i i i i i i i i 1 i i lit iiii i i 1 i i i 1 i 1 i 1 i i i i - - - - - - - - - - — IIII IU 8 7 6 5 4 3 2 Ш2 9 8 7 6 5 4 3 2 10 Ю1 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 3 4 5 6 7 8 910" Эффективный градиент скорости, с'
g СОПОЛИМЕРЫ Сополимер СЭП-7Н Плотность при 18° С—0,925 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,4 г/10 мин. Рис. 11.134. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, //rf=30). ига. и Напряжен Ю1 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 10° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 910?„1 - 1 1 ! Г™ - - - - - - - I I I I — - - - - - - - - I 1 I Л 'Л 1 1 у 1 \ \ ! >¦ 1 <~ Л", I I 2 ** X | т 9 I 1 ! ! 1 о ЕЙ If!) ! .f=l8 \ ! sri 260 °С 1 J 1 г—' 1 1 1 1 1 i =2 Г 4С | 1 - °( т i i i i 1 i i f \ i ,--—¦ —-1 i 1 i i 1 i 1 1 1 1 4- - - - - - - - - - i i i i IU 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 JO' 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.135. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, l/d = 3Q). 10° 2 3 4 5 6 7 8 9101 2 3 4 5 6 7 8 910- 4 5 6 7 8 9103 1 1 1 T - - - - - - - - - 1 1 1 1 1 - - - - 1 1 1 1 1 1 1 -> 1 1 • 1 s -ч, •ч* 1 т 1 1 ч г 1 1 ч ч ч 1 т ч 1 1 1 1 Г^ч^ ^v L \ Ч: i <=18 iiii t=24 i i ¦ )°С \J "Т чГ\ Ч 1 i т _. г ч ч s >¦ 1 1 о°с 1 1 1 1 1 1 м 1 1 1 1 1 1 { 1 1 ¦ ^— 1 —г" ) s 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - _ - - - 1 L с 1 \ 7 6 с; А 3 2 1 9 7 6 4 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 56789102 2 3 4 5 6 7 .8 9I03 Эффективный градиент скорости, с
м Сополимер СЭП-КМ 82 Плотность при 18° С—0,925 г/см3. Показатель текучести расплава—0,925 г/10 мин. Рис. 11.136. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й = 2,09мм, //d=30). /смг и 1С двига папряжени 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 10° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 456789102 2 3 45678 910?п1 -III! - - - - - - - - - - - - - - - - Jill I 1 1 i 1 г-" 1 1 U | 1 )^ 1 *-¦ I 1 | 1 1 1 Ы80°С f=200°C till I 1 1 i i i i i i i 1 1 1 i 1 1 1 1 11 [ i i .— ! 1 1 1 1 1 1 1 _j 1 1 _ 1 1 1 4- - - - - - - '- _ - - - - - - - - - l l l i 1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 to1 10и 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9IOJ 2 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.137. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Цй=Щ. 2 и КГС-С/ ная вязкость. m Sz -R- ¦8- (Г) 3 2 Iff1 9 8 7 6' 5 4 3 2 I02 9 8 7 6 5 4 о 0° 2 3 45678910' 2 3 456789102 2 3 45678 9103_ 1111 - Р 1- - - - - - i i 1 i - - - - - - i i i i 310° 5 "К. > * 1 I А к 1 I 4 ч 1 1 ч ч 1 1111 (=200°С j i [ [ i i ^ \ i i ¦ t= I 4n \ i i 1 loO ^ X 1 1 1 1 1 1 I I I I к 1 1 1 1 1 L XN ч \\ 1 л х 1 s \ - - - - - - - _ - - - - - - i 2 Iff' 9 8 7 6 5 4 2 ia2 9 8 7 6 5 4 •3 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9Ю2 2 3 4 5 6 7 8 910г Эффективный градиент скорости, с'
>2 Сополимер этилена (97%) с винилацетатом C%) Плотность при 20° С—0,925 г/см3. Показатель текучести расплава — 0,4 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм)—29 300; /Ии//И„=6,8. Рис. 11.138. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (й=2,09мм, l,/d=\5, Ш=30). 10' 9- 8 7 6 5 '1 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 б1 i t - i - 1- - - - - — — - - - - - - 1 I 1 1 1 I 1 1 ) 1 1 1 I 1 И 1 no1 : i i i i i \ \ i У 1 1 t 1 ) ^ j \ ^" К \^ i i 1 t= y^ 1 к e 1 =14 20 i 7 i oc ? 1 : 1 1 i A \^ i 9I02 T ^- J_ I i i i i 2 i >0°C \ X r ^ Y i i i * \ \ 3 1 4 1 M80°C i 1 5 i «-- «^« ,-- ^-* ^-i 1 i \ 1 7 8 1 \ i 9I03 2 г т I 1 i i 3 i — - - - - - - - - - - - - - i 4 5 6 7 8 910' 4 5 6 7 8 910* 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.139. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /i/d=15, l2/d=30). ш' 9 0 7 6 5 4 3 2 I03 9 7 6 5 4 3 2 id3 I ? - I - - - - - - - i i i i  > ( 1 ' 8 9I01 •> ч 1 V 4 ¦4 1 A 1 I 4^ \ ч S \« IIII 2 l ч 1 I 1 . 5 r /=120° ч/ i N N s ¦ 4 4 ч i \ *N i 3 7 / V nL i 8 9I02 " T 4 s ч IIII , /=140°C h( 2 ' I (=I6( 1 \ i X 1 "Чч^ 1, ")Ч 4 >4fl/4w'> IIII к 1 4 1 )°C t= / \ 5 80 \ Vs., \j4^ 1 4 6 с / ч s "N 4. V. 1 / 8 9I03 ' f=20C 1 :^ К i 111 i i 4 - - - - - - - - - - —1 - - - - i 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9I02 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
2 Сополимер этилена (96%) с винилацетатом D%) Плотность при 20е С — 0,925 г/смэ. Показатель текучести расплава — 0,63 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм) — 36 400; Mw/Mп=7,3 Рис. 11.140. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (rf=2,09 мм, Ш\Ъ Ш30) С J сдвига. Напряжение 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 О1 1С 10° 2 3 4 5 6 7 8 9Ю1 2 3 456789I02 2 3 45678 9IO?ni ¦ MM - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 i i i И 70° i С 1 1 = LПС r 1 t ( 1 1 1 1 1 ^ Л 1 1 1 1 1 *^ f H°C 1 ^^ 1' ^-* 1 1 ИГ ! Г 1 1 d П I 1— >-- 1 1 i E .^ i 4 - - - - - - - — — - - - - - - 1 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 ifT1 ° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.141. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= =2,09 мм, hid =15, yd=30). m 5 6 7 ю" 10° 3 4 5 6 7 8 910'- - 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - till i \, 1 I X •> 1 4 1 1 *v i i i i i i i i i !Чх^г 1 1 1 1 1 1 ч 1 1 > 1 ч i i \ i i s 1 4 ч 1 "V 1 i s 4 1 1 s s 1 IIII ч X. K, X. ^X. N i iiii x^x 1 1 V. i 1 1 X л I I i I i s 4, 1 - - - - - - - - — - - - - - - ,1 3 45678910' 3 456789 Ю2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с
J2 Сополимер этилена (93,6%) с винилацетатом F,4%) Плотность при 20° С—0,925 г/смэ. Показатель текучести расплава— 1,24 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм) — 29 300; Л1и./Мп = 6,8. Рис. 11.142. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (с/=2,09мм, /,/d=I5, hid = 30). и сдвига кгс/ ение * апр X 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 ¦» 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8910^ п—гтт - - - - 1- - - t=. '- > r - 1 70°С V 90°С /=210°С > i i i V i i А i i г — 1 1 f у1 1 1 у / 1 1 J г - 1 1 1 1 И i 111 1 у л 1 у L 1 у/ 1 1 [ 1 А i i у* i i i i i П 1 1 ^ 1 111! 0° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910' у* > i , 4 г^- г-* f ^ L. .—' с 1 7 7~\ ¦у \ — '- — - - - - - - — -j - - - i 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 Iff' 7 6 5 4 3 / О 9I03 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.143. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (rf= = 2,09 мм, /,/rf=15, h/d=30). к о и и * ВЯЗК0С1 ная ректив I01 9 8 7 6 5 4 3 2 Id2 9 8 7 6 5 4 3 2 Ю3 0° 2 3 4 5 6 7 8 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9!02 2 3 4 5 6 7 8 9103]п-, - l l i i - - - с - - - - - - - - - - 1 1 1 1 1 *\ 1 1 1 1 ""—, 1 1 ^, 1 1 S ^< 1 1 ч, *v ^. 1 1 ч< 1 1 ¦V 1 i i I 11 i | 1 1 N **—\ i Г4* л 1 —. 1 s 1 1 Ч 1 1 I 1 ч^ S > 1 1 1 1 1 ^ч i ^ \ —-и \ Г 1 Ь N 1 ч ч 1 N 1 \ Г 1 ч ч ч 4 - - н - - - - - - - - - ч - 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 id3 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8'9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с1
« Сополимер этилена (88%) с винилацетатом A2%) — Миравитен Плотность при 20° С—0,942 г/смэ. Показатель текучести расплава —2,7 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм)—26 100, М„/Мп = 5,0 Рис. 11.144. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (с! = 2,09мм, /i/d=15, /2/d=30). сдвига, кгс Си т Напряжс 2 10° 9 8 7 6 5 4 3. 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910* 2 3 456789 Ю3 _ 1 1 1 1 - - - - - - - - 1 1 1 1 - - - - - / i 1 1 1 1 1 1 1 I ^< у> 1 1 ^* /А 1 1 1 1 1 1 1 #^ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ¦f У' s 1 1 1 1 JL 1 1111 r J. ^— А у 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , " 1 1 1 1 1 J-- 1 -1 ^» **¦ 1 1 - - - - - - - - — - - - - - - 1 2 10° 7 6 5 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789I02 2 3 45678 9I03 Эффективный градиент скорости, с"'
Рис. 11.145. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, /,/d=15, /2/d=30). ¦е- -е- (Г) 9 8 7 6 5 4 3 2 I02 9 0 7 6 5 4 3 2 О3 io° ; i i i i - - - - - - — - - - - - - lilt >. : i i A i 4^ E 1 1— 1 f 1 1 7 1 •ч & 1 4 4, 910' 1 T  Ll 1 s s \ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 ps. 1 4 1 N 5 1 4. 1 6 1 \ 1 7 1 1 8 1 4 1 910й i s. j. ) 1 1 I V j. ^N. \ 1 2 ^^^^ 1 1 1 1 *\ i 3 1 4 i Sis ^> i 4 4 1 3 ( 1 i 7 I 1 4 4 4 1 J9IC - - - - - - - - - - r^ - - - - - ч "S _ 1 1 10° 3 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 8 9iO2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с
й Сополимер этилена (80,5%) с винилацетатом A9,5%) Плотность при 20° С—0,943 г/см3. Показатель текучести расплава — 23,34 г/10 мин. Средневязкостная молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм) — 20 900; Mw/Mn = 4,& Рис. 11.146. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d = 2,09 мм, /,Д/=15, /2/rf=30). 3 4 5 6 7 8 9103 2 F Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.147. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 2,09 мм, Ijd=l5, J2/d=30). и и и х Я ВЯЗКОСТЬ, Эффективна Ь< 5 •1 3 2 Iff2 9 8 7 6 5 4 3 . 2 I03 9 8 7 Я 1 10° 2 345678910' 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю2 2 3 45678 9103 1 1 / 1 - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 Г 1 I Л_ с г 1 s— 1 1 -*. -«, ^— 1 1 S —) 1 1 *^ к« 1 1 •** 1 1 << «J 1 Till ¦ t-7^ 1 —Ф-- 1 Г 1 1 1 1 —s 1 J 1 I ¦-» I I ! I I I _ I I I J 1 ) 1 1 1 1 ] I 1 I > 1 \ 1 4 1 1 1 4 1 S ¦v 1 - - - _ — - - - - - - - - - 7 в 5 4 3 2 ia2 9 8 7 6 5 4 3 2 10 7 0° 2 345678 9I01 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 ЭТО3 Эффективный градиент скорости, с1
Сополимер этилена G3,3%) с винилацетатом B6,7%) Плотность при 20° С—0,953 г/смэ. Показатель текучести расплава — 57,12 г/10 мин. Средпевязкостпая молекулярная масса @ капилляра — 0,6 мм) — 17 300; Мк/Мп = 3,6. Рис. 11.148. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d^=2 09 мм, /,/rf=15. /2/rf=30). и сдвига, кгс Напряжение Ч 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 I01 9 8 7 6 5 4 3 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9I03 - - - - - - - У < i i i i 1 У у у' 1 У уг А > У i с У 1 ^>; V 1 G У г > 1 i т 1 1 J 1 /\ у/ У , / 1 i i i i у/ У л у / 1 у / i ¦ у у i И У \ 1 i ^У ¦У J уУ^ i i i i *¦ i у\ 1 I • 1 1 1 1 -*¦ 1 - •- - - - - - - - - - 1 1 10° 9 8 7 6 5 4 3 2 10"' 7 6 5 4 3 Ю" 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9I02 2 3 4 5 6 7 8 9103 Эффективный градиент скорости, с'
Рис. 11.149. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d = = 2,09 мм, /,/d=15, /2/d = 30). ¦е- ¦е- 10° I03 3 4 5 6 7 8 910' 3 4 5 6 7 89Ю8 3 4 5 F—'—1 > 1 | - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 1 1 1 -—t — 1 Tj ¦— — 1 TT -4 1 Tj 1 ТП -. 1 т—i i i i ¦2j -^120°Сч 1 1 1 1 1 —;— i —r~ I 4 1 T ^» -~^ 1 **< 1 T *v 1 T 1 T 1 1—I—1 1 ч L ч 1 1 1 1 —1— ¦4- 1 N sj 1 ГГ K ч ч 1 T s s *\ 1 T T 1 1 1 T 4, 1 T - - - - - - - _ - - - - - - - - -1,1, 10° 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 56789102 3 4 5 6 7 8 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
КОЖВОЛОН Рис. 11.150. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости при t = = 130° С (d = 3,61 мм, / = 30 мм) при выдержке в вискозиметре 5 мин (/), 10 мин B) и 15 мин C). ъ ига. кгс ш а> X. ч ¦о ю2 9 8 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 10° 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 910?„2 - - - - - - - - - - - i i i i 1 i i i I i i i о S 1 1 1 1 1 ! ^^ 1 1 1 1 1 а *¦ 1 *.— 1 *~- 1 т т ? -«- 1 : i I I i 1 i 1 i 1 1 1 1 1 2=5 1 1 г 1 1 - - - -1 - - - - — - - - - - - ! 1 1 1 1 7 6 5 4 3 2 10' 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 10° 2 3 45678910' 2 3 456789 Ю2 2 3 45678 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Рис. 11.151. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости при /=130" С (d=3,61 мм, /= = 30 мм) при выдержке в вискозиметре 5 мин (/), 10 мин B), 15 мин C). 5- 4 3 2 Iff1 9 8 7 6 5 4 ' 3 2 Iff2 9 8 7 6 2 3 4 5 6 7 8 9101 2 |з 456789102 1 2 3 45678 9103 2 - - - - - - - 1 i т 1 г 1 т ч 1 1 1 *> г 1 1 М i i i i i 1 "X I V i • ч s i ss s^ 2 i i s i i s i I ч 1 s 4 1 1 Г 1 1 \ T \ 1 N i 111 4 ч i ; к i I I I I i ! - - - - - - - - - - - - - - 1 til 2 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 2 ь 4 3 2 Iff' 7 6 5 4 3 о I02 9 8 7 6 5 Эффективный градиент скорости,
Рис. 11.152. Зависимость напряжения сдвига от эффективного градиента скорости (d=3,61 мм, /=30 мм) при *=140° С и выдержке в вискозиметре 5 мнн (/) и rf=150°C и выдержке 5 B) и 10 C) мин. ч Ж О и сдвига апряжение т 4 3 2 10" 9 8 7 6 5 4 3 2 10° 9 8 7 6 5 4 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 456789 Ю2 2 3 4567 8 9103 2 3 —г" - - - - - - - i —г i 1 т 1 т I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 I 1 3 1 1 1 1 в* 1 1 — 1 . И \ 1 1 1 Г 1 — ¦ 1 1 ¦ 1 1 1 1 1 1 i i i i - - - - - - - - - i 4 3 2 Ю1 9 8 6 5 4 3 2 10° 1 7 6 5 4 3 4 5 6 7 8 910' 2 3 47 5 6 7 8 9102 2 3 4 5 6 7 8 9103 1 3 Эффективный градиент скорости, с1
я Рис. 11.153. Зависимость эффективной вязкости от эффективного градиента скорости (d= = 3,61 мм, / = 30 мм) при t = = 140° С и выдержке в вискозиметре 5 мин A) и ?=150° С и выдержке 5 B) и 10 C) мин. 3 4 5 6 7 8 910" 3 2 Itf 9Ё 3 456789I02 2 3 45678 9103 I - - - - - - - - - _ - - - - - - 1 III 1 1 1 1 1 1 1 \ 2 V Чч s \( < s 1 1 1 1 \ 111! 1 iX ( 1 1 1 4 i i i i - - - - - - - - - - — - - - - - - 4 5 6 7 8 9I01 456789I02 45678 9I03 Эффективный градиент скорости, с1
Глава 2. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС МАШИН Определение и применение реологических характеристик имеет значение не только для теоретических исследований, но и для практических целей, в частности для расчета энергетических параметров червячных прессов и валковых машин. Методика определения параметров процесса экструзии, градиентов скорости и давления при расчете одночервячных прессов За последние годы в отечественной и зарубежной литературе появилось много публикаций, касающихся методов расчета одночервячных прессов, с помощью которых термопластичные полимеры перерабатываются в изделия. При всем разнообразии подхода к описанию процесса экструзии и аналитической трактовке его, авторы остаются единодушными в мнении, что наиболее сложной для математического описания является зона пластикации термопласта, расположенная между зоной загрузки и зоной дозирования червяка. В первой зоне термопласт представляет собой твердый продукт преимущественно в виде гранул, а в последней—зоне дозирования — высоковязкий расплав со свойствами неньютоновской жидкости. В средней зоне, в которой, как правило, расположен конический сердечник червяка, первичный термопласт по мере продвижения по спиральному каналу червяка разогревается, изменяет свое агрегатное состояние, превращаясь в расплав, и поступает в зону дозирования уже в новом качественном состоянии. Такая трактовка изменения состояния термопласта в зоне пластикации встречается практически во всех источниках. Отсутствие четкой границы перехода термопласта из твердого состояния в расплав, а также специфическая форма канала червяка в этой зоне приводят большинство авторов к выводу о невозможности математического описания процесса в зоне пластикации. По этой причине расчет одночервячных прессов сводят, главным образом, к расчету зоны дозирования, где в силу свойств расплава термопласта возможно применить для расчета известные уравнения гидродинамики. В мировой практике технические характеристики одночервячных прессов в последние годы значительно повышены за счет удлинения червяков с 20 до 25—30 d и более. Вместе с тем уровень теоретического истолкования процесса экструзии и математического описания его изменился мало. Имеющиеся попытки аналитического расчета средней зоны червяка, как правило, заканчиваются общими суждениями н не доводятся до получения расчетных уравнений. Проведенные нами исследования процесса экструзии на одночервячных прессах с длиной червяка 25 и 30 d убедительно показали, что расплав полимера, наполненный оплавленными гранулами, полностью заполняет канал такого червяка и находится под избыточным давлением уже в 5— 8 витке после зоны загрузки. В последующих 10—15 витках расплав находится под большим давлением и по мере удаления от зоны загрузки до конца конического участка червяка гранулы превращаются в сплошной расплав. Все это делает, в известной степени, правомерным применение уравнений гидродинамики не только к зоне дозирования, но и к зоне компрессии (плавления). Следует также по-иному объяснить и механизм плавления термопласта в спиральном канале червяка. До сих пор многие авторы описывают процесс плавления в динамике как срезание витком червяка тонкого слоя расплава с разогретой стеики цилиндра (корпуса 230
червячного пресса) и постепенного накопления расплава у задней, толкающей стенки витка червяка вплоть до полного заполнения канала расплавом в конце зоны плавления (начале зоны дозирования). Остальная часть объема витка якобы заполнена еще нерасплавленными гранулами. Проведенные опыты показывают, что механизм плавления происходит по иному принципу. Срезание расплава со стенок цилиндра витком червяка в действительности имеет место, но в силу существования поперечного, циркуляционного потока расплав не скопляется только у задней стенки витка, а участвует в циркуляционном движении и обволакивает нерасплавленные гранулы, заполняя пустоты между ними. В силу конической формы развертки спирального канала червяка в зоне плавления за счет фрикционного воздействия стенки цилиндра создается гидравлический клин и расплав полимера затягивается в этот клин, создавая громадные давления, зачастую намного превосходящие гидравлические сопротивления классических головок червячных прессов. Этот эффект тем более выражен, чем выше вязкость расплава полимера, в том числе содержащего в смеси с ним оплавленные гранулы. Возникновение больших гидростатических давлений на коническом участке червяка в сочетании с поперечным циркуляционным потоком приводит к созданию сплошной среды, и вязкостный характер течения подобно жидкостям наблюдается уже на 5— 8 витке. Вместе с тем полимер находится по толщине слоя (высоте витка) в условиях высоких сдвиговых деформаций, что приводит к интенсивному нагреву его по всему объему и образованию в итоге гомогенного расплава. Следует, очевидно, объяснить кажущееся противоречие: по какому механизму образуется расплав полимера уже на 5—8 витке после зоны загрузки, если впереди этого участка находится еще основной рабочий участок червяка длиной 17—22 d? Ответ на этот вопрос сможет объяснить также, за счет каких факторов производительность длинных червяков, например 30d, выше производительности червяков длиной 20 d при одинаковых оборотах червяка и даже при одинаковой геометрии их по соответствующим зонам. Объяснение заключается в следующем. Для характеристики прежних коротких и нынешних удлиненных червяков введен условный параметр «степень сжатия», приближенно равный отношению высот витка в зоне загрузки и зоне дозирования (точнее, отношению объемов впаднн червяка на длине одного шага в названных зонах, имеющий значения, в зависимости от перерабатываемого материала, от 2,5 до 4). В установившемся режиме работы червяка спиральный канал его по всей длине заполнен термопластом, подверженным сдвиговым деформациям. За каждый оборот червяка последним витком выталкивается в головку примерно половина объема расплава, заполняющего этот виток. Следовательно, полный объем будет вытолкнут только за два оборота, и вторая половина объема расплава в последнем витке до выталкивания ее участвует в двух оборотах. Из-за действия сдвиговых напряжений во времени эта часть расплава получит как бы большую часть энергии для разогрева. Из условия неразрывности потока по всей длине червяка из каждого предшествующего витка в последующий за ним переместится объем полимера, равный выталкиваемому последним витком. Остальная часть полимера в каждом витке не получает осевого (точнее, вдоль спирали) перемещения, подвергается действию касательных напряжений сдвига, участвует в циркуляционном потоке и за счет этого интенсивно нагревается. Поскольку в зонах загрузки и плавления каждый виток имеет объем, в 2—4 раза превышающий объем витка в зоне дозирования, то эти зоны образуют громадный аккумулятор полимера, непрерывно подвергающегося сдвиговым деформациям и контакту с нагретой поверхностью цилиндра, за счет чего происходит нагрев и плавление полимера. Чем длиннее эти зоны, тем больший аккумулятор образуется и большее количество термопласта одновременно нагревается и плавится. Нетрудно определить, что частица (гранула) термопласта, поступающая в канал червяка в зоне загрузки, будет вытолкнута из последнего витка через количество оборотов, численно равное отношению w „ где №общ — общий объем термопласта, находящегося в канале червяка по всей длине его, включая зону дозирования; Wi — объем термопласта, выталкиваемого последним витком червяка за один оборот. С другой стороны, более длинные червяки имеют удлиненную зону компрессии и плавления, вследствие чего на этих участ- 16* 231
ках создаются значительно более высокие давления расплава, превосходящие сопротивления головок и давления в этой зоне в коротких червяках. Это приводит к дополнительному увеличению производительности червячного пресса, поскольку в зоне дозирования возникает не противоток, а дополнительный прямоток, т, е. картина, обратная той, которая наблюдается в коротких червяках. Изложенное выше в сумме обеспечивает более высокую производительность длинных червяков по сравнению с короткими при прочих равных условиях (за исключением потребляемой мощности). Длительное пребывание термопласта в условиях воздействия па него касательных напряжений сдвига уже на первых витках червяка приводит к нагреву его до температуры плавления и образования расплава на 5—8 витке. Поэтому изготовление червяков длиной 25—30 d предпочтительно, так как именно в длинных червяках создаются более благоприятные условия образования расплава, что следует из соотношения (II. 16). В коротких червяках расплав образуется на большом удалении от зоны загрузки. Рассмотрим комплексный метод расчета одночервячного пресса по зоне дозирования и зоне компрессии. Для вывода уравнений принимаем следующие допущения и условия: в зоне компрессии червяк имеет конический сердечник, в зоне дозирования — цилиндрический; рассматриваем задачу плоской, для чего спираль канала червяка разворачиваем вокруг оси в плоскость и вращение червяка заменяем перемещением плоскости — раз- верткн цилиндра под углом |3, равным углу наклона витка червяка, относительно развертки спирального канала, т. е. применяем принцип перемены относительности движений; решаем задачу для изотермического течения ньютоновской, жидкости с последующей подстановкой в расчетные уравнения значений эффективной вязкости для термопластов; диссипативные процессы подразумеваем и для упрощения задачи не учитываем; механизм перемещения расплава термопласта в спиральном канале или его развертке рассматриваем как результат фрикционного воздействия на расплав подвижной стенки цилиндра (его развертки); течение в конической щели развертки канала зоны компрессии червяка рассматриваем как течение в плоской щели высотой В, по длине1 которой существует переменный гра- dp диент давления -*--. Геометрические параметры конической щели, образованной разверткой спирального канала зоны компрессии и разверткой цилиндра, принимаем следующими: Н — высота щели в начале канала (соответствует высоте витка на длине 5—8 d от зоны загрузки); h — высота щели в конце канала (соответствует высоте витка в зоне дозирования, как граничащая величина перехода конической щели в плоскую); В — текущее значение высоты конической щели. Длина развертки спирали zp=S»- (iu7) где d — наружный диаметр червяка; zp —¦ число витков в зоне компрессии; |5 — угол наклона витка червяка. Угол наклон? стенки конической щели Н — h a = arctg—j A1.18) (для малых углов а ^ tg ос); /д — длина развертки спирального канала зоны дозирования; б— радиальный зазор между гребнем витка червяка и цилиндра; Ь — толщина витка червяка; i — число заходов червяка. Для вывода уравнений распределения скоростей жидкости по высоте конической щели, расхода жидкости через эту щель, распределения давлений по длине конической щели и определения координаты максимума давления принимаем в качестве исходного известное дифференциальное уравнение движения при одномерном течении ду дх' или (Н.19) - дх ду При выбранной системе координат (рис.. II. 154) ¦---.'(?). A1.20) где (X — вязкость жидкости в канале червяка па коническом участке. После подстановки выражения A1.20) в A1.19) получим дР d2vx ох оу 232
Рис. 11.154. Распределение скоростей и дав- лений в спиральном канале червяка при ?¦— совместной работе зон компрессии и дози- рования. Дважды проинтегрировав A1.21) по у, получим дР Для определения постоянных интегрирования Сх и С? принимаем граничные условия: vx = Uo при у = 0; vx = 0 при у = 5. После подстановки значений Сх и С2 и преобразований уравнение распределения скоростей по высоте конической щели приобретет вид Проинтегрировав уравнение (II. 22) по у по всей высоте щели, т. е. в пределах от 0 до В, получим уравнение расхода жидкости в конической щели на единицу ширины ее без учета потока утечки: в «* = U0B о дР В3 дх 2ц Очевидно, что вследствие наличия перепада давления между смежными витками будет возникать поток утечки дР б3 9 ~ дх ' 12nxcosP ' где |Х[ — вязкость жидкости между гребнем червяка и цилиндром в зазоре б. Тогда уравнение расхода в конической щели примет окончательный вид U_0B_ _дР_ В3 дР " дх б3 12ц A1.23) A1.24) Из рис. 11.154 видно, что В = (a—x)tga, где а — больший катет треугольника, образованного пересечением, подвижной и продолжением неподвижной плоскостей, и высотой щели Н. Подставив уравнение (II. 24) в (П. 23), получим ч*~ 2 дх 12ц дР б3 дх ' 12nxcos |3 \ • ) Из анализа уравнения A1.25) вытекает, что в конической щели расход образуется фрикционным потоком, характеризуемым величи- 110(а — х)а 2 ной и напорным потоком дР составляющими, содержащими выражение -т~ \ ох Очевидно, при х= хт давление достигнет дР максимума, а градиент давления -^- в этом сечении будет равен нулю. По обе стороны от максимума давления градиент давления будет иметь разные знаки, а расход в сечении с координатой хт будет определяться только фрикционной составляющей, т. е 233
распределение скоростей в этом сечении будет линейным по всей высоте щели. Исходя из условия неразрывности потока, расход в любом сечении конической щели будет постоянным и равным расходу в сечении с координатой хт. Тогда О = Ч = = где Вт — высота щели в сечении с координатой хт (см. рис. 11.154), равная (а — хт) а. Тогда уравнение A1.25) может быть записано в виде <Л (а — хт) а X (а — хK а3 дР (д — х)а б3 дР ~ дх • 12ц,! cos P • (IL26) дР Решив A1.26) относительно -v— и разделив почленно числитель и знаменатель на а3^!cos P, получим дР 6цЕ/0 (а — х) дх = 6ц?/0 (а — х ) а2 (а-х Принимаем 1 а6\кх со s | (a~x)=Z, A1.27) A1.28) A1.29) Продифференцировав A1.28) dx = — dZ A1.30) и подставив A1.28) —A1.30) в A1.27), получим ЗЯ 6itt/n Z dZ — a — x )U0 -W+&)- (IL31) Распределение давления по длине конической щели определим интегрированием A1.31) по х с учетом замены переменных: дР 6и,Ь'„ Г ZdZ 6цио(а-х) С dz E3 + Z3 • В результате интегрирования получим выражение -EZ + Z* _ 1 2Z—E —=- arctg Е /3 Уо(«-0 1и 2Z — ? Е Г- ' + С. A1.32) Граничные условия —Рх = 0 при х = 0. После преобразования и подстановки граничных условий в (II. 32) выражение для постоянной интегрирования С будет иметь вид С = - W*(—*m_Z±arctg 2a-l ?2а2 УЗ ut/0 Г Я 4- а'2 ? In (? + а)" (Е + аJ ?2 _ Еа + а2 A1.33) После подстановки выражения (II. 33) в уравнение (II. 32) и преобразований уравнение распределения давления по длине конической щели будет иметь вид Рх = А (а - хт + Е) + 3,46 (а -- хт — Е) arctgx х Bа — Е) — 2 (?2 — Еа + а2 где cos Цб = а3)!! cos P • (IL34) Максимальное давление, создаваемое подвижной стенкой в конической щели, описывается уравнением + 3,46 (а — хт-Е) arctgx 1,73?х V ™ хтBа-Е) - 2 (?2 - Еа + а") ' Для определения координаты максимума давления хт рассмотрим течение в зоне дозирования (соответствует на рис. II. 140 плоской щели). Учитывая, что подход к выводам уравнений распределения скоростей и расхода в зоне дозирования является идентичным, приводятся для краткости лишь конечные результаты и основные выкладки. 234
Поток утечки в зоне дозирования __дР_ б3 ' ~~ дх 12|Д-з cos P ' где Из—вязкость в зазоре б при средней температуре зоны дозирования; ji.2 — вязкость в канале червяка зоны дозирования. Уравнение расхода в зоне дозированияс учетом потока утечки имеет, вид дх ' 12ц2 б3 дР "•" дх ' 12fx3 cos Р " Градиент давления в зоне дозирования ^У""*1 .(И.35) > -f б3и.2 Распределение давления по длиие зоны дозирования определяем интегрированием уравнения A1.35) по х: 1' дР . cos P [(а — xj a — В результате интегрирования получаем выражение Граничные условия — Д' т. е. на конце зоны дозирования давление РХД равно сопротивлению головки Рг. Тогда постоянная интегрирования и cos Р [(а — хт)а- h\ (/р Il3\l3 СО S Р + 63|Х2 и распределение давления по длине зоны дозирования выражается уравнением cos Р {(а-хт) а-Ц \х-Aр +/дI ft3ji.3 cos Р + 63jx2 Давление в начале зоны дозирования Яд, равное давлению в конце конической щели, определяется уравнением о cos Р 1(а — хт) а. — h\ /д Второе значение постоянной интегрирования С (выражение A1.33)) может быть найдено при подстановке в уравнение (II. 32) второго граничного условия — Тогда = Р„ при х = ¦1Р. cos Р \(а — хт) а — h\ Us cos Р + б3ц2 In FJ—E - arctg 2{a-l)-E ?2а2 /3 " """ ? /3 A1.36) Приравняв (II. 33) и (II. 36) как эквивалентные значения постоянных интегрирования, удовлетворяющих решению одного и того же уравнения (II. 32) и решив полученное уравнение относительно хт, получим после ряда преобразований выражение для определения координаты максимума давления: Еа (ft3ji.3cosP + 63(J2) {\iUoa2 [lnF+ + 3,46 arctg K\ - X = а — (Л3[д3 cos P + 63[д + 3,46 arctg k\ -f- где F = A1.37) A1.38) _; A1.39) 2 (?2 — aE + a2) — /p Ba—E) E ¦— ранее расшифрованная величина. При использовании для практических расчетов вышеприведенных уравнений распределения скоростей, давлений, расхода, определения максимума давления и его координаты в уравнения подставляют значения эффективной вязкости данного термопласта, усредненные по длине зон и их температуре. Определение производительности червячного пресса наиболее простым способом может быть выполнено по сечению щели с координатой хт, где распределение скоростей по высоте витка является линейным. В силу неразрывности потока в конической 235
и плоской щелях (зоне компрессии и дозирования соответственно), расход (производительность) в принципе может определяться в любом сечении по уравнению (II. 26), поскольку эта величина будет постоянной, однако уравнения и вычисления будут' более громоздки. С учетом ширины канала червяка, равной (s cos Р—Ы), производительность червячного пресса будет выражаться уравнением Q = 1,8 UQBmpt (s cos p — Ы), кг/ч, A1.40) где s — шаг червяка; р — плотность расплава в сечении с координатой хт; Uo — проекция окружной скорости «вращающегося» цилиндра на направление, параллельное витку червяка, равная ndn cos C 60 ' A1.41) где п — число оборотов червяка. Предпочтительным следует считать метод расчета мощности, потребляемой червяком через касательную реакцию «подвижного» цилиндра, у стенок которого хорошо изучены граничные условия течения (скорость и температура), поддерживающиеся в стационарном режиме строго постоянными за счет жесткости характеристик привода и средств тепловой автоматики. В общем случае потребляемая мощность может быть выражена как произведение касательного напряжения сдвига х, скорости v и площади сдвига S. Дифференциальное уравнение мощности имеет вид dN = xvdS. Расчет мощности, потребляемой в зоне компрессии (в конической щели), определяют по составляющим. На образование прямотока в этой зоне затрачивается мощность dN = т о dS, (H.42) р у ос х где vx = Uo (на стенке цилиндра); dS = dx-1— площадь сдвига, равная произведению dx на единичную ширину; т = —а —? • ( * | — ду \ ду /у=о градиент скорости на стенке цилиндра, до.Л дР "V иг и и Уравнение A1.43) определяется как производная по у от выражения A1.22), взятая при у = 0. Значение — берется из уравнения дх A1.27). После подстановки значений и приведения уравнение A1.42) примет вид (a — а [(а — xK-f E3\ (а — хт) (a — x)dx а \(а-хK- dx а (а—х) A1.44) После интегрирования уравнения A1.44) в пределах от 0 до lv, приведения и подстановки значения всей ширины канала, равной (s cos P—Ы), составляющая мощности иа образование прямотока в зоне компрессии будет выражаться уравнением N - ^U° р 2,04-104ЯЯ a—L (a ~хт)[ lnF + 3,46ardgX , кВт, A1.45) где F — берется нз выражения (II. 38). Составляющая мощности, затрачиваемая на образование прямотока в зоне дозирования Л^д, определяется совершенно аналогично. Градиент скорости у стенки цилиндра ду )у=о дх 2ц2 h" Касательные напряжения у стенки т»* = -| дР дх Градиент давления п зоне дозирования подставляют из (II. 35). Тогда дифференциальное уравнение составляющей мощности, затрачиваемой на полоске единичной ширины, будет иметь вид д h _ cos ft I(a — хт) а — h] dx h?\i3 cos P -f 63|U2 A1.46) После интегрирования выражения (II. 46) по х в пределах от /р до (/р + 'д), приведения полученного выражения и подста- 236
новки значения всей ширины щели (scosp—¦ —bi) составляющая NR будет выражаться уравнением H2f/2/d (scosp- Ы) [\i3h* cos Px N ХDЬЗДт) + ц,1 d 1,02.Ю4Я(Л3ЦзСО8Р + б3И2) ' A1.47) Определяют составляющие мощности на образование поперечного (циркуляционного) потока в канале червяка на коническом участке. Пренебрегая влиянием градиента давления в направлении, перпендикулярном витку, т. е. при =0, определяют вели- дг чины: распределение скоростей по высоте витка в поперечном потоке где ткйп sin P 7o= go-^ = t/otgP; при у = 0, т. е. у стенки цилиндра, градиент скорости касательные напряжения у стенки Дифференциальное уравнение составляющей мощности, затрачиваемой на образование циркуляционного потока в полоске шириной 2=1, примет вид dN'p = r vzdS = {U№ dx. A1.48) p uz z {a — x)a После интегрирования выражения (II. 48) по л; в пределах от 0 до lv, подстановки значения ширины щели (scos P—Ы) и приведения полученного выражения конечное уравнение составляющей мощности Np примет вид "р = (s cos Р — 1,02-10% .In. a—I. -, кВт. A1.49) Аналогично через касательную реакции цилиндра определяют составляющую мощности, затрачиваемую в зоне дозирования на образование течения в перпендикуляр- дР дг ном витку направлении при = 0. Распределение скоростей по высоте витка в циркуляционном потоке находят по формуле градиент скорости у стенки цилиндра — по формуле i ду касательные напряжения сдвига — Дифференциальное уравнение составляюшей мощности dx — п * rt h после интегрирования по л; в пределах от х=1р до х=Aр + 1я) и преобразований превращается в окончательное выражение составляющей мощности УУд' вида M^(scosP-K) д 1,02-10% v ' Мощность, затрачиваемую на срез расплава полимера в зазоре между вершиной витка и цилиндром, определяют как произведение ок- //. ружной скорости витка cos на касательные напряжения сдвига тс и поверхность среза 5 раздельно по зоне дозирования и зоне компрессии на участке, где температура стенки равна температуре плавления термопласта или выше его. Для зоны компрессии где Тогда cosp" ' б cosp ср 1,02- 104б cos2 Аналогично для зоны дозирования , кВт. A1.51) сд где cos р ~б cos р ; Полное выражение для составляющей мощ- , кВт. A1.52) ности ЛГСД имеет вид 1,02-Ю4б cos2 | 237
У-° Рис. 11.155. Распределение градиентов скорости по высоте конической щели при течении ньютоновских жидкостей. Суммарная мощность, потребляемая червячным прессом, равна сумме составляющих: N = Np + N'p N cp A1.53) где Nx х — мощность холостого хода. Все составляющие мощности, кроме Nx.x, превращаются в тепло, которое обеспечивает нагрев, расплавление термопласта и повышение температуры расплава. Отдельно рассматриваем методы определения градиентов скорости как производных уравнений распределения скоростей для использования реологических кривых при расчетах одночервячных прессов. Общее уравнение градиента скорости в конической щели (зоне компрессии червяка) имеет вид dv_\ 1 / дРs A1.54) Из анализа выражения A1.54) следуют весьма важные выводы: градиент скорости является функцией многих переменных, в том числе градиента дав- / дР \ ления -д— , который в свою очередь явля- \ Iv ется функцией координаты х, т.е. величины их изменяются по длине щели; градиент скорости является функцией координаты у, т. е. имеет переменное значение по высоте щели и в каждой точке по высоте сечения канала имеет свое, отличное от предыдущего, значение; В только при у= ~2 (на оси конического щелевого канала) градиент скорости имеет значение у — —Л- , которое, как правило, используется в большиистве источников при расчетах червячных прессов как некоторое постоянное (или усредненное) значение; в силу изменяемости в конической щели / дР\ значении градиента давления I g I, коорди- нат х и у и высоты щели В ни в одной точке нормального или осевого сечения конического канала червяка не существует повторяющихся равных значений градиента скорости, а следовательно, и величин эффективной вязкости при экструзии неньютоновских жидкостей, которыми являются термопласты. Таким образом, о градиенте скорости и эффективной вязкости в коническом канале червяка как о физических величинах можно говорить лишь применительно к точке, имеющей фиксированное значение координат х и у. При у=В (на «неподвижной» стенке червяка в принятой расчетной модели) выражение для градиента скорости имеет вид Уу=В - 2ц В \ дх )р и минимальное значение, а при у=0 (на стенке цилиндра—«подвижной» плоскости)— _ В (dP\_U0 Уу=о — 2\х \ дх )р В и максимальное значение. Графически распределение градиентов скорости по высоте конической щели для ньютоновской жидкости представлено на рис. II. 155. Уравнение A1.54) не может быть непосредственно использовано для расчетов, поскольку в нем содержится неизвестная величина Применительно к конической щели градиент давления принимается как усреднен ная среднеарифметическая величина подстановкой в уравнение (II. 27) значений х=0 и х=хт: дх , ср Э* h=. l_ =57-. (П.55) Для вычисления значения эффективной вязкости |л в уравнение (II. 55) подставляют усредненный градиент скорости по приведенной высоте конической щели а значение вязкости определяют из экспериментальных графиков. Вязкость \i\ в зазоре б определяют при средней температуре зоны и градиенте скорости ^ (П57) 238
Выражение для усредненного по длине градиента скорости в конической щели после подстановки значений in , дх /cp примет вид У 2} ~В' а с учетом усредненной высоты щели В = H + h Я2 [Bа — х K + 8?3] Градиент скорости в зоне дозирования {плоской щели) описьюается уравнением h дР дх X В расчетные уравнения подставляются значения вязкости /Лз, взятые из экспериментальных графиков при градиенте скоро- Ua стп Y=-s— о и средней температуре зоны дозирования. Значения вязкости jn2 берутся при той же температуре и среднем градиенте скорости 1. ду /д \ дх /д (,i2 \ 2 которое после подстановки значения из уравнения A1.35) принимает вид • _ 6[x3[/0cosP[(a — xm)oL — ft] д ft3ju3 cos P -j- б3ц2 xI-tt —w| — у -Ч± vcp ~" h ' A1.59) Из приведенных выше суждений следует, что при расчете червячных прессов с использованием уравнений, выведенных для ньютоновских жидкостей, приходится делать ряд упрощений и усреднений, даже если имеются достаточно точные экспериментальные графики зависимости реологических характеристик перерабатываемых термопластов от условий течения. Поэтому все эти расчеты имеют приближенный характер. Ниже приводится пример расчета одно- червячного пресса с диаметром червяка 63 мм и длиной 25с! по изложенной выше методике. Пример. Требуется рассчитать производительность и технологическую мощность одночервячиого пресса при переработке полиэтилена марки 10802—020 при средней температуре цилиндра в зоне компрессии и зоне дозирования соответственно 140 и 180° С. Исходные данные: диаметр червяка d = =6,3 см; шаг нарезки червяка s = 6,3 см; высота витка в начале зоны компрессии Я=0,743 см; высота витка в зоне дозирования Л=0,35 см; число витков в зоне компрессии zp = 10,5; число витков в зоне дозирования 2Д=9,5; ширина гребня витка червяка 6=0,7 см; число заходов червяка ?=1: число оборотов червяка п=180 об/мин; сопротивление головки Рг=100 кгс/см2, радиальный зазор между витком и цилиндром 6 = 0,015 см. Производительность одночервячного пресса определяем по формуле (II. 40). По формуле A1.41) рассчитываем ?/0=56,4 см/с. Из графика на рис. I. 9 при ^=140° С определяем pi =0,825 г/см3. Для нахождения Вт предварительно рассчитываем по формуле A1.18) а=0,0018, а по формуле A1.37), в которую входят расчетные значения эффективных вязкостей [х, [Л2 и [Хз, определяемые из графиков на рис. 11.27,— хт. При ^=140° С и градиенте скорости, рассчитанном по формуле A1.56) и равном 108 с1, находим (.t= 1,4-10—2 кгс-с/см2. Значения ju,2 и ju,3 определяем при t= = 180° С при градиентах скорости у, вычисленных по формулам A1.59) и A1.57) и равных соответственно 161 и 2960 с1: р,2= = 7,3-Ю-3 кгс-с/см2; ju.3= 1 -10—3 кгс-с/см2. Затем по формулам A1.17), A1.34), A1.38) и A1.39) находим значения /р = = 218,6 см; ? = 25,64; F=l,2l и Я=0,066, которые необходимы для расчета хт. После подстановки всех найденных и исходных данных в A1.37) и A1.24) получаем %т = = 191,4 см и 5т=0,4 см. Производительность пресса, вычисленная по формуле A1.40), составит 177,1 кг/ч. Мощность, потребляемую червячным прессом в зонах компрессии и дозирования, определяем по формуле A1.53). Предварительно по формулам A1.45), A1.47), A1.49) — A1.52) рассчитываем iVp = 24,8 кВт; Ыл = = 4,1 кВт; ЛУ = 0,6 кВт; ЛГд' = 0,7 кВт; ЛГср = 3,2 кВт и ЛГСд = 2,4 кВт. При расчете 7VP и iVp' определяем уточненное значение эффективной вязкости, учитывающее распределение градиентов скорости в конической щели с подвижной стенкой. По формуле A1.58) при i/=0 определяем Yp = 187 с-1. При найденном значении Yp и ?=140° С по рис. 11.27 находим ju,= 239
= 9,3-10~3 кгс-с/см2, которое и используем при расчете Nv и Nv'. Суммарная технологическая мощность червячного пресса, согласно формуле A1.53), составит 35,8 кВт. Действительные производительность н мощность этого червячного пресса при я = = 180 об/мин и указанных температурах по результатам экспериментов составляют соответственно 183 кг/ч и 33 кВт. Расчет энергетических характеристик валковой машины В ряде работ [43—45] было показано, что наиболее полно процесс вязкого течения полимеров в зазоре между валками описывается гидродинамической теорией. Преимущества и недостатки этой и других теорий довольно подробно рассмотрены и проанализированы в работах [45—47]. На основе гидродинамической теории выполняются расчеты распорных усилий, крутящих моментов, мощности и других параметров валковых машин. При расчете энергетических характеристик валковых машин предпочтительнее пользоваться реологическими характеристиками, полученными непосредственно на самой машине [48, 49]. Однако в некоторых случаях это бывает сложно. В таких случаях целесообразно использовать реологические характеристики, полученные методом капиллярной вискозиметрии [40]. Ниже приводится пример упрощенного расчета распорного усилия и мощности на вальцах при переработке поливинилхлорид- ной композиции. В основу расчета энергетических характеристик валковой машины положена методика, изложенная в работах [48, 50]. Пример*. Рассчитать распорное усилие и мощность привода вальцов при вальцевании пластифицированного поливинил- хлорида (рецептура 230) при температуре 162° С. Исходные данные: радиус валков R = = 0,33 м; окружная скорость тихоходного валка ч = 0,6 м/с; зазор между валками й,1 = 2-10~3 м; фрикция { = 1-4-1,28; длина рабочей части бочки валка L=2,13 м; коэффициент полезного действия передающих механизмов т)п = 0,94; коэффициент трения в под- * Двойная нумерация формул означает: первое число — порядковый номер формулы; второе число — номер этой формулы в работе [50]. шипниках &Тр = 0,045; отношение скорости вращения цапфы и валка (р=0,65. Решение. Распорное усилие определяем по уравнению A1.60) 8й0 где Si — коэффициент; Т)Эф — расчетная эффективная вязкость, кгс-с/см2. Из рис. 11 [50] видно, что при R/ho = = 0,33/2-10-3 = 165 Л (безразмерный параметр) равен 9, а (угол захвата) — 17". Из табл. 5 [50] при Д = 9 находим 5i = 2,7k Для определения расчетной эффективной вязкости 1]Эф по данным капиллярной вискозиметрии рассчитываем средний эффективный градиент скорости уЭф.с и критерий продолжительности сдвига ks для данных промышленных вальцов. Эффективный градиент скорости рассчитываем по формуле где / — дуга захвата, м; б( — безразмерный параметр, при Д = 9 равный 1,22 (табл. 4 [50]). Дугу захвата определяем по формуле 4J< _ ] ho(A-l) A1.62) (с. 36 [50]> подставляя в нее значения R, h0 и Д. /= = 0,098 м. Подставляя найденные величины в формулу (II. 61), определяем средний эффективный градиент скорости узФ-с = 150 с-1. Критерий продолжительности сдвига ks определяем из соотношения k s arc A1.63) (с. 83 [50]) где п — показатель степени неньютоповско- го проведения, равный 0,25 (определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой зависимости т от \3ф на рис. 11.78). . A1.64) (с. 84 [50]) 1 йо/Д-1 Из рис. 13 [50] находим Гс=0,58 при Д = 9, тогда а; = 305. Подставляя эту и другие известные величины в сортношение A1.63), находим ks = = 0,084. 240
Из рис. 11.79 находим значение эффективной вязкости пластифицированного по- ливинилхлорида (рецептура 230) при температуре 162° С и вычисленном градиенте скорости: 11Эф = 1 -10~2 кгс-с/см2. По диаграмме зависимости поправочного коэффициента со от критерия продолжительности сдвига ks (рис. 26 [50]) находим со, соответствующий &s = 0,084: @=1,35. Вязкость, найденная из рис. II. 77, откорректированная для данного значения ka, составит 1,35-10~2 кгс-с/см2. Подставив эту величину в уравнение (П.60), находим распорное усилие, равное 66 600 кгс, пли 6,66-105 Н. Суммарную мощность — технологическую и потери в подшипниках,— затрачиваемую при вальцевании полимера, рассчитываем по формуле Ц. (П.65) + К При Л = 9 по табл. 9 [50] находим k\ = = 0,187. Функции коэффициента трения определяем из рис. 22 [50]: а (Д) =0,35 и си(Л)=0,54. Подставив все величины в формулу (II. 65), находим мощность привода, равную 6,3-101 Вт.
ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица 1. Рецептуры жестких поливинилхлоридных композиций Компонент Содержание, вес. ч. Компонент Содержание, вес. ч- Рецептура ПТ-2 Поливинилхлорид суспензионный Барий, кадмий, цинк стеариновокис- лый Диоктилфталат Эпоксидная смола Диалкилфталат Двуокись титана Стеариновая кислота Модификатор (БТА-ЗМ, сополимер МБС) Рецептура УБ-1 Поливинилхлорид суспензионный ЛАСТ ДП-4 (барий, кадмий осажденный) ЛАСТ «А» (на основе фосфатов) ТРАПКС (эпоксидированное соевое масло) 100,0 3,0 3,0 2,0 2,0 2,5 0,5 15,0 100,0 3,0 1,0 3.0 Типовин «П» Моцификатор Двуокись титана Жесткая ПВХ композиция Поливинилхлорид С-70 Основной карбонат свинца Стеариновокислый двухосновной свинец Стеарин Рецептура ЭС-12 Поливинилхлорид С-58 Стеэрат кадмия Трехосновной сульфат свинца Двухосновной стеарат свинца Стеарин (или кислота) Глицерин Двуокись титана 0,2 15,0 3,0 100,0 5,0 3,0 0,5 100,0 0,5 2,0 1,5 0,5 0,5 0,5 Таблица 2. Рецептуры Компонент Поливинилхлорид С-70 Диоктилфталат Диоктилсебацинат Трикрезилфосфат Стеарат калыгая Силикат свинца Свинцовые белила Краситель пластифицированных 230 100 43—45 — — 3 10 2 — кабельных поливинилхлоридных композиций Содержание, вес. ч., 251 100 52 — 3 10 2 ¦— 489 100 — 28 3 3 10 1,0—2 для рецептур 3 948 100 70—75 3 8 — 1183 100 75 10 3 5 —
Таблица 3. Рецептуры пл астифицирован- ных поливинилхлоридных композиций Компонент Поливинилхлорид эмульсионный Л-5 Игелит Дибутилфталат Диоктилфталат Стеарат кальция Веретенное масло Смола ЭД-16 Краситель Содержание, вес. ч., для рецептур 7 70,0 30,0 30,0 20,0 5,0 5,0 5,0 0,15 8 100,0 — 30,0 20,0 5,0 5,0 5,0 0,15 Таблица 4. Рецептуры поливинилхлоридных паст Компонент Поливинилхлорид Е-62 Диоктилфталат Хлорпарафин-470 Стеарат кальция Мел гидрофобный Цинковые белила Содержание, вес. ч., для пасты ненапол- ненной, В 100,0 65,0 1,0 наполненной, В 100,0 55,0 10,0 1,0 100,0 5,0 Таблица 5. Рецептуры акрилонитрилбутадиенстирольного пластика Компонент Стирол Акрилонитрил Бутадиен Содержание, %, в марках АБС-1308 (АБС-1) 54 30 16 АБС-2020 (АБС-2) 52 28 20 АБС-2512Э (АБС-ЗА) 47—49 26—28 23—25 Таблица 6. Рецептура поливинилхлоридного линолеума Компонент Поливинилхлорид С-63М Дибутилфталат Веретенное масло Известняковая мука с размером зерен менее 60 мкм Тальк Краситель Стеарат кальция 16* Содержание, % 28,8 14,0 1,0 39,7 14,0 2,0 0,5 Таблица 7. Рецептура плитки Компонент Кумароновая смола Полидиены Асбест К-6-5 Тальк Краситель кумароновой Содержание, % 22,0 7,5 57,0 8,5 5,0 Таблица 8. Рецептура коллоксилинового линолеума Компонент Коллоксилин Дибутилфталат Диоктилфталат Краситель-{-наполнитель Известняковая мука дисперсностью менее 60 мкм Асбест К-6-5 Содержание, % 20,0 10,0 10,0 10,0 30,0 20,0 Таблица 9. Рецептуры алкидного линолеума и плиток Компонент Алкидная смола Древесная мука Известняковая мука с размером зерен менее 60 мкм Кумароновая смола Краситель Отходы Содержание, % линолеум 30,6 35,5 25,7 2,2 4,8 1,2 29,8 38,2 14,8 2,2 4,8 10,2 Таблица 10. Рецептура кожволона Компонент Полиэтилен 10802-020 Каучук СКМФ-ЗОРП Каучук БС-45 Регенерат кожеподобный Стеарин Окись цинка Альтакт (ускоритель вулканизации^ Сера БФД (ускоритель вулканизации) Сажа белая Волокнистый наполнитель из хлопковой целлюлозы Порообразователь Сажа черная Содержание, % 7,0 5,0 38,0 16,0 1,0 3,0 0,5 2,0 0,2 16,0 7,5 1,0 2,8 243
ЛИТЕРАТУРА 1. Вундерлих Б., Баур Г. Теплоемкость линейных полимеров. Пер. с англ. и нем. М., «Мир», 1972. 2. Перепелкин К. Е.— Высокомолек. соед., 1969, Б11, 902. 3. Привалко В. П., Липатов Ю. С— Высокомолек. соед., 1972, А14, 1420. 4. Krevelen D. W. van. Properties of Polymers. Elsevier Publishing Co, 1972. 5. Knappe W.— Adv. Polymer Sci., 1971, 7, 477. 6. Чудновский А. Ф. Теплообмен в дисперсных средах. М., Гостехтеориздат, 1954. 7. Слонимский Г. Л., Аскадский А. А., Китайгородский А. И.— Высокомолек. соед., 1970, А12, 494. 8. Китайгородский А. И. Органическая кристаллохимия, М., Изд-во АН СССР, 1955. 9. Привата В. П. и др.— Высокомолек. соед., 1973, Б15, 381. 10. Привалко В. П.— В кн.: Синтез и физи- ко-химия полимеров, вып. 13. Киев, «На- укова думка», 1974, с. 91. 11. Аскадский А. А., Слонимский Г. Л., Китайгородский А. И.— Высокомолек. соед., 1974, А16, 424. 12. Бессонов М. И., Смирнова В. Е.— Высокомолек. соед., 1971, Б13, 352. 13. Годовский Ю. К., Барский Ю. П.—Пластмассы, 1965, 7, 57. 14. Привалко В. П.— Е5ысокомолек. соед., 1972, АН, 1235. 15. Привалко В. П. Калориметрическое исследование влияния молекулярного строения и границы раздела с твердой фазой на термодинамические и кинетические свойства полиуретанов. Канд. дис. М., НИФХИ им. Карпова, 1969. 16. Липатов Ю. С. и др.— В кн.: Синтез и физико-химия полимеров, вып. 7. Киев, «Наукова думка», 1970, с. 98. 17. Годовский 10. К., Липатов Ю. С.-—Высокомолек. соед., 1968, А10, 32. 18. Привалко В. П., Липатов Ю. С.— Высокомолек. соед., 1972, А14, 200. 19. Керча Ю. Ю. и др.— Высокомолек. соед., 1973, А15, 1297. 20. Тагер А. А. Физико-химия полимеров. М,—Л., «Химия», 1968, с. 241. 21. Рейнер М. Деформация и течение. М., Гостоптехиздат, 1963. 22. Фокс Т. Реология. М., ИЛ, 1962. 23. Vinogradov G. V. et at— Plaste und Ka- utschuk, 1970, 4, 241—249. 24. Ферри Д. Вязкоупругие свойства полимеров. М., Издатинлит, 1963. 25. Френкель Я- И. Кинетическая теория жидкости. М.—Л., Изд-во АН СССР, 1945. 26. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов. М., «Химия», 1962. 27. Тагер А. А. Физико-химия полимеров. М.—Л., «Химия», 1968, с. 254—259. 28. Мак-Келви Д. М. Переработка полимеров. М., «Химия», 1965. 29. Виноградов Г. В. и др.— Химические волокна, 1965, 2, 7—11. 30. Гуль В. Е., Кулезнев В. П. Структура и механические свойства полимеров. М., «Высшая школа», 1966, с. 179. 31. Уилкинсон У. Л. Неньютоновские жидкости. М., «Мир», 1964, с. 22. 32. Литвинов В. Г. Прикладная механика, 1968, 4, вып. 9, 33—38. 33. Фокс Т., Гратч С, Лошек С—В кн.: Реология. М„ ИЛ, 1962, с. 508-547. 34. Энциклопедия полимеров. Т. 2. М., «Советская энциклопедия», 1974, с. 285. 35. Берлин А. А. Энциклопедия полимеров. Т. 2. М., «Советская энциклопедия», 1974, с. 293. 36. Porter R. S., Caniow H. L, Johnson J. F.— Trans. Soc. Rheol., 1966, 10, № 2, 621. 37. Busse W. F.— Polymer Sci., 1967, A25, 1261. 38. Киселев А. П. и др.— Пластмассы, 1971, 10, 17—ЬЭ. 39. Бартенев Г. М.— Пластмассы, 1964, 12, 20—25. 40. Виноградов Г. В., Прозоровская Н. В.— Пластмассы, 1964, 5, 50—56. 41. Виноградов Г. В. и др.— ДАН СССР, 1964, 154, 890. 42. ГОСТ 11645—73. Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов. М., Изд-во стандартов, 1973. 43. Маленко К. С.— В кн.: Химическое машиностроение, № 2, К., МВССО УССР, 1965, с. 33—43. 44. Торнер Р. В. Основные процессы переработки полимеров. М., «Химия», 1972, с. 329—372. 45. Лукач Ю. ?., Рябинин Д. Д., Мет- лов Б. Н. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей. М., «Машиностроение», 1967. 46. Карпачев П. С. и др. Машины и аппараты производства искусственной кожи и пленочных материалов. М., «Легкая индустрия», 1964. 47. Мирзоев Р. Г., Красовский В. Н.— В кн.: Машины и технология переработки полимеров. Л., Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1967, с. 11—25. 48. Красовский В. Н., Минишки В. И., Мирзоев Р. Г.~ Каучук и резина, 1970, 2, 31—34. 49. Горский Б. 3., Пахаренко В. А., Беоюе- нуца Л. П.— В кн.: Строительные материалы, детали и изделия, № 13, К., «Бу- д!вельник», 1970, с. 141—148. 50. Маленко К. С. Переробка штмерних матер1ал1в на валкових машинах. К., «Техшка», 1971. 51. Maxwell В., Matsuoka S.—SPE J., 1957, 13, 27. 52. Quach A., Simha R.— J. Appl. Phys., 1971, 42, 4592. 53. Curro J. G.— J. Macromol. Sci. Rev. Mac- romol. Chem., 1974, СП, 321. 54. Кубо Р. Термодинамика. М., «Мир», 1972. 244