影响超高分子量聚乙烯流体弹性的因素

    经过无数次的实验结果和工业生产实践表明，几乎所有的聚合物流体都表现出法向效应，因此有人推测，聚合物的弹性对加工的稳定性有重大影响，弹性过大不利于加工的稳定，如超高分子量聚乙烯在纺制异形纤维时，往往因挤出胀大而使预期断面形状难以获得。剪切速率过高时的熔体破裂更是影响超高分子量聚乙烯成型的有害现象，这些都是弹性表现的结果。
    影响超高分子量聚乙烯流体弹性的因素基本上可以分为两类：一是超高分子量聚乙烯聚合物的分子参数；二是加工条件。分子参数包括平均分子量、分子量分布、长链分支程度、链刚性等。加工条件包括热力学参数，运动学参数及流动的几何条件等。

    下面主要讲一下加工条件对超高分子量聚乙烯流体弹性的影响
    加工条件对加工过程的控制特别重要，虽然超高分子量聚乙烯流体具有的弹性是其本质所决定的，但与弹性相联系的不稳定流动现象与流动条件有关。这些条件包括流体内弹性能贮存的多少，以及流动过程中影响内应力松弛的因素。
1. 温度的影响
升高温度有利于弛豫过程进行，故可减少超高分子量聚乙烯出模具定型时储存能量，从而减少弹性表现程度。
2. 浓度的影响
随浓度的升高，超高分子量聚乙烯溶液出现显著地非牛顿性和法向应力效应，浓度越高，溶液弹性越突出。
3. 剪切速率的影响
剪切速率对超高分子量聚乙烯流体弹性的影响，剪切速率越大，流体入口压力降、法向压力差及胀大比越大；当超高分子量聚乙烯的平均分子量增大、分子量分布加宽或聚合物分子内有长链分支时，剪切速率对聚合物流体的弹性影响更大，因为此时聚合物流体内的弹性能贮存较高，弹性效应显著。因此在聚合物加工，特别是大分子量、支链或宽分子量分布的超高分子量聚乙烯管材加工时，应注意对剪切速率的控制，以避免出现熔体破裂现象。