聚合物流动诱导结晶数值模拟

通过模型定性分析剪切对熔体结晶动力学、晶体取向和流变学的影响。根据Avrami方程和晶体成核速率与第一法向应力差的关系模型模拟剪切对聚合物结晶动力学的加速作用,随着剪切速率和剪切时间的增加,整个结晶过程发展更快,活化晶核数目显著增多,剪切停止,活化晶核数目不再变化。但剪切对结晶的加速作用不是无限的,随着剪切速率和剪切时间的增加,加速作用趋于饱和。结合熔体结晶度的

第 6 2卷第 4期 21 0 1年 4月

化工学报CI ESC J u n l o r a

V o162 N o 4 . . A prl 2 1 i 01

聚合物流动诱导结晶数值模拟王锦燕，陈静波 。,刘春太申长雨，(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州 40 0;原工学院建筑工程学院，河南郑州 4 0 0 ) 5 0 1中 50 7

摘要：通过模型定性分析剪切对熔体结晶动力学、晶体取向和流变学的影响。根据 A rmi程和晶体成核速率 va方与第一法向应力差的关系模型模拟剪切对聚合物结晶动力学的加速作用，随着剪切速率和剪切时间的增加，整个结晶过程发展更快，活化晶核数目显著增多，剪切停止，活化晶核数目不再变化。但剪切对结晶的加速作用不是无限的，随着剪切速率和剪切时间的增加，加速作用趋于饱和。结合熔体结晶度的发展模拟晶体取向行为及熔体黏度的变化，少量晶体的形成将引起熔体黏度和应力的急剧增加。关键词：流动诱导结晶；结晶动力学；晶体取向；标准化黏度中图分类号：O 6 1 1 3 . 3文献标志码：A 文章编号：0 3—1 5 ( 0 1 0— 1 5—0 48 17 21) 4 10 7

Nu e i a i u a i n o h a -nd c d c y t li a i n o o y e m rc lsm l to f s e r i u e r s a lz tO f p l m r

W ANG ny n, CHEN i b。 LI Cbu a, S EN a g u Ji a J ng o U nt i H Ch n y( Sc o/M a ei lS in a d En i ern ho lo tra ce￣ n g n e ig,Zh n z o i est e g h u Un vr i y,Zh n z o 5 0 1 e g h u 4 0 0,He a n n, C ia;Sc o l h n h o.

o vlEn n e ig a d Arh tcu e f Cii gie rn n c iet r,Zh n y a i est f Teh oo Y,Z e gz o 5 0 7 o g u nUn vr i o c n lg y h n h u4 0 0,H e a n n, C ia) hn

Ab t a t s r c:A m e i a

i u a i n f r he s t r a l w—n c d r t lia i o p l m e i a sm p e nu rc lsm l to o t io he m lfo i du e c ys a 1 t。n f o y z r n i l s e r fo i r s n e . Thee f c ffo o r s a l a i n i on i e e hr h a l w s p e e t d fe to l w n c y t li to sc s d r d t oug h i p e m a h m a ia z h t e sm l t e tc l r l ton hi b t e n h a dii a n e a i s p e w e t e d ton 1 um be o nuce i uc d b s a a t fr t r f l i nd e y he r nd he is no m a s r s r 1 te s d fe e c .Le no ic e a tcm o e nd A vr m i o e r e o d s rb he no m a te s dif r nc if r n e o v v s o ls i d la a m d 1a e us d t e c i e t r ls r s f e e e a d h c y t lia i n n t e r s a 1z to ki e is r s c i l .The re t ton a t a d he he r i c s t a e lo n tc, e pe tvey o i n a i f c or n t s a v s o iy r a s c l u a e hr ug h e ol to f t ea i e r s a lniy t s ou ha t e ho tt r h a s a c l t d t o h t e v u i n o he r l tv c y t li t .I i f nd t t h s r— e m s e r ha a l r e e f c o t c y t lia i d na i s f o y e . h e f c o t i e iy f h a fo a g f e t n he r s a lz ton y m c o p l m r T e fe t f he nt nst o s e r l w w il l a pr a h s e lm i, na e y, t c e e a i n de r e o r s a lz ton t nd o l v lo f w h n t e s a p o c om i t m l he a c l r to g e f c y t lia i e s t e e f

e h he r r t h a i e i a ge e ou h. a e ors e r tm s Jr n g Ke r s:s a n y wo d he r i duc d c y t lia i n;c y t lia i n ki e is;o i nt to e r s a l to z r s a lz to n tc re a i n;no m a ie s ost r l d vic iy z

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响，进而决定成型制品的最终用途。聚合物的结晶行为是其聚集态结构和形态的主要决定因素，静态

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和低分子材料不同，聚合物的结晶往往不完善，只能部分结晶，结晶过程也较复杂。聚合物的结晶结构和结晶行为对材料的性能，如尺寸精度、 尺寸稳定性、热传导系数、模量和强度产生重大影

条件下聚合物的结晶行为研究已经比较完善，但在实际的成型过程，如挤出、注射、吹膜及纺丝等，聚合物经历不同的外力作用和温度场变化，其结晶

行为有了很大改变，通常剪切缩短了聚合物的成核

2 1…0~ 1 o 0 7 2收到初稿，2 1— 1—0 0 0 1 1收到修改稿。Re ev d d t: 2 1 0 1 . cie a e 0 0 7 2

联系人：陈静波。第一作者：王锦燕 ( 9 3 )女，博士研 1 7一，究生，讲师。

C rep n iga to:P o. E J g o h nb ZH d .c orso d uh r rfCH N i b,c e j@ Z .e u n n nF u d to t m: s pp r e b t e o n a i n ie u o t d y h Na i n l to a Na u a Sce c trl in e

基金项目：国家自然科学基金项目 ( 0 7 14;河南省创新 1726)Fo n a i n o i a ( O 7 6 u d t f Ch n o 1 7 21 4) a d t e I n v to c e ts s a d n h n o a i n S in i t n

型科技人才队伍建设工程Tehnca sTro n tuci oe t fH e a r vn e c iin o p Co sr t Pr jcso n n P o ic . on

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