模流分析入门电子版教程(9)

导电性填充料 铝粉、碳纤维、石墨 ? ? 提高电气性质 提高热传导性 改善聚合物与纤维界面之键结力 降低燃烧发生率及扩散速度 降低材料成本 改善熔胶的流动性 加强挠曲性 提供耐久的颜色 防止热裂解或紫外线造成裂解 造成孔穴组织以降低材料密度 耦合剂 抗燃剂 混合填充料 塑化剂 Silanes、titanates 氯、溴、硫、金属盐 碳酸钙、硅、黏土 ? ? ? 单体液体、低分子量材料 ? ? 着色剂（色料或染料） 金属氧化物、铬酸盐、碳? 黑 ? 发泡剂 气体、氮复合物、联氨衍? 生物

第四章 塑料如何流动？

熔融的热塑性塑料呈现黏弹性行为(viscoelastic behavior)，亦即黏性流体与弹性固体的流动特性组合。当黏性流体流动时，部分驱动能量将会转变成黏滞热而消失；然而，弹性固体变形时，会将推动变形的能量储存起来。日常生活中，水的流动就是典型的黏性流体，橡胶的变形属于弹性体。

除了这两种的材料流动行为，还有剪切和拉伸两种流动变形，如图4-1 (a)与(b)。在射出成形的充填阶段，热塑性塑料之熔胶的流动以剪切流动为主，如图4-1(c)所示，材料的每一层元素之间具有相对滑动。另外，当熔胶流经一个尺寸突然变化的区域，如图4-1(d)，拉伸流动就变得重要多了。

图4-1 (a)剪切流动；(b)拉伸流动；(c)模穴内的剪切流动

(d)充填模穴内的拉伸流动

热塑性塑料承受应力时会结合理想黏性流体和理想弹性固体之特性，呈现黏弹性行为。在特定的条件下，熔胶像液体一样受剪应力作用而连续变形；然而，一旦应力解除，熔胶会像弹性固体一样恢复原形，如图4-2 (b)与 (c)所示。此黏弹性行为是因为聚合物在熔融状态，分子量呈现杂乱卷曲型态，当受到外力作用时，将允许分子链移动或滑动。然而，相互纠缠的聚合物分子链使系统于施加外力或解除外力时表现出弹性固体般的行为。譬如说，在解除应力后，分子链会承受一恢复应力，使分子链回到杂乱卷曲的平衡状态。因为聚合物系统内仍有分子链的交缠，此恢复应力可能不是立即发生作用。