用聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔体粘度解特性粘度

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）是一种聚酯，是一种吸湿性树脂，在环境条件下暴露于空气中时，可从周围大气中吸收水分。吸水率对PET塑料熔体的流变特性（包括流动行为）有很大影响。

四、聚合物的测量

在大多数情况下，额外的水分会增加PET熔体的可塑性，从而产生更高的流动性。由于吸湿行为，PET的熔体流动速率(MFR)参数高度依赖于PET的水分含量和干燥条件，尽管这些很少由PET供应商声明。然而，PET的特性粘度(IV)通常是由供应商提供的，可以用来将PET分为不同的树脂等级。

测量聚合物的IV通常是通过在环境条件下将少量样品溶解到适当的溶剂中，如苯酚。使用苯酚溶剂和稀释溶液粘度计意味着IV测量是独立的树脂的水分含量，这意味着样品不需要在测试前干燥。虽然这种方法是非常有用的，但它也需要使用挥发性和危险溶剂，这是不可取的。

LCR毛细管流变仪系列

Dynisco公司的LCR毛细管流变仪系列^®该范围可将剪切粘度数据与PET聚合物的IV相关联。这种相关性基于零剪切粘度和聚合物分子量之间的联合关系，以及IV和分子量之间的关系。这是因为聚合物的粘弹性部分是链缠结和分子运动的结果。高分子量的聚合物往往表现出更多的链缠结，这可能导致更大的IV或剪切粘度。

对于链缠结程度高的聚合物，可用Fox-Flory方程描述分子量与零剪切粘度之间的关系。¹

在哪里η₀为零剪切粘度，且K是聚合物类型相关常数。聚合物的分子量与其IV之间的关系由Mark Houwink方程描述。²

在哪里η是固有粘度，和K՛和α是Mark-Houwink参数，取决于特定的聚合物-溶剂体系。对于大多数聚合物的值α在0.5-0.8之间。可以清楚地看到，具有高纠缠度的聚合物的分子量的变化会影响熔体粘度不仅仅是固有粘度。

由于方程式（2）和（4）均涉及分子量，因此可以使用这些方程式确定熔体粘度和特性粘度之间的关系。这是通过组合方程式得出的：

可以看出，对于高纠缠、线性、单分散、分子量分布窄的聚合物，特征黏度对数与零剪切黏度对数的曲线斜率为直线α/ 3.4。

图2（信用：Reilly）等^3.)说明了不同水分含量PET样品的这种关系。在环境条件下，使用苯酚/TCE(60/40)溶剂和稀释溶液粘度计进行IV测量。Zero-shear粘度测量使用毛细管流变仪在285°C下测量。

图1。不同PET样品的剪切粘度与剪切速率的曲线图及其特征粘度的结果值。

利用所讨论的关系式，研制了Dynisco公司LCR系列毛细管流变仪^®可以在285°C下使用剪切扫描测试来测量PET聚合物的IV。样品必须通过干燥到所需的水分含量水平来准备。

如图2所示，产生的流动曲线(表观剪切粘度与表观剪切速率)必须拟合到一个交叉模型，以提供一个零剪切粘度值。

图2。不同含水率PET样品的零剪切粘度和特性粘度之间的关系。

ViscoIndicator在线流变仪

动态粘度计在线流变仪^®使用类似的方法实时监测挤出生产线中聚合物的流变性能，包括挤出物IV的信息。图3显示了使用粘指标在线流变仪采集的各种PET样品的IV和剪切粘度测量值。挤压使用的是Dynisco^®在恒定的头压和螺杆速度下，雷克斯取样挤出机。

这类信息对PET回收行业特别有用，因为在整个处理过程中，再磨的质量必须不断监测。

图3。用Dynisco测量PET挤出物的剪切粘度和特性粘度^®ViscoIndicator在线流变仪。

的使用熔体流变仪测定样品的IV在塑料回收和PET加工行业中很流行，因为它消除了环境问题和与使用有毒溶剂相关的复杂处理。此外，熔体流动方法更容易集成到过程控制的实时测量中。⁴

参考文献

1. Dealy，J.M.，和Wissbrun，K.F.（2012）。熔体流变学及其在塑料加工中的作用：理论与应用。斯普林格科学与商业媒体。亚博老虎机网登录
2. 王志强(2005)。物理高分子科学导论。亚博老虎机网登录约翰·威利父子公司。
3. 赖利，J.F.，和林巴赫，A.P.（1994）。PET熔体流变性与溶液特性粘度的关系。考特舒克和甘米·昆斯特斯托夫，47271-271。
4. 惠兰，T.，和布莱德森，J.（2202）。《实用流变学手册》，作者：。De Laney D.E.，第三版，Scribd，www.Scribd.com/doc/81343769/Practical-流变学-手册。

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