高分子材料加工流变学.docx
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高分子材料加工流变学
1.流变学属于什么领域及由什么内容形成？
领域:
介于力学,化学和工程科学之间的边缘科学.形成内容:
构成.塑性.弹性.粘流.变形
2.伽利略：
提出“内聚粘性”；胡克：
研究弹性固体，提出了应力——应变的关系；牛顿：
研究粘性液体，提出了流体应力——切变速率的关系；宾汉：
发现了“宾汉流体”，命名了“流变学”；门尼：
发明了门尼粘度计，改善了橡胶质量控制手段；泊肃叶：
提出了泊肃叶方程，表示了粘性流体沿水平放置的圆形管道做层流时的流量，可用来计算粘性损耗，测量流体的粘度。
4.流变学的研究内容：
借助高分子物理和加工理论解释材料在应力作用下各种力学行为与各因素之间的关系，解决高分子材料应用工程的问题。
5.影响聚合物加工性能的流变性质？
断裂特性；粘度（流动性的量度）；弹性记忆效应（挤出膨胀）。
6.学习聚合物加工流变学的意义。
a.对进一步合成加工性能优良的高聚物有指导意义；b.对合理选择加工工艺和配方设计有重要意义；c.对合理设计加工机械，正确使用机械，创新加工机械十分重要。
1.聚合物加工过程的应力有哪三种类型？
在其作用下各产生什么流动？
答：
A剪切应力（τ）：
产生剪切流动，如挤出机口模注塑机流道炼塑（胶）机辊间。
B拉伸应力（σ）：
产生拉伸流动，如薄膜电线包覆。
C流体表压力（P）：
产生压力流（泊肃叶流动），如两平面间缝隙、圆管中的泊肃叶流动。
2.聚合物流动的主要特点？
答A流动机理的分段流动；低分子：
整个分子移动（跃动）→实现流动；高分子：
分段移动→实现流动。
B粘度大，流动困难，且粘度不是一个常数。
C流动时有构象变化，产生“弹性记忆效应”，加工过程中聚合物流动性质主要表现为粘度变化，粘度（及变化）是聚合物加工过程中重要的参数。
4.为何聚合物流动时会产生弹性记忆效应？
答：
聚合物卷曲的分子链在外力作用下，产生流变，并产生分子链相对位移以及高弹形变（链舒展、构象变化）。
由于聚合物在流变过程中，不仅有真实的流动（塑性形变），还伴随非真实流动（高弹形变），外力除去→回缩→“弹性记忆”（如挤出后会有膨胀收缩现象）。
6.牛顿流体流动定律及其流动的特点？
答：
牛顿流体流动定律：
τ=η*γ；牛顿型流体：
牛顿型流动的流体，η不随τ和γ的大小而改变，在一定温度下始终保持常数的流体。
其流动特点即为η与T、P有关，与流体的性质有关，与τ、γ无关。
7.什么是流动曲线？
知道：
流动曲线可定量、现象化地表征流体的流动行为。
答：
流动曲线：
不同温度下τ对γ或η对γ作图所得的曲线（γ和τ的关系曲线）。
8.非牛顿粘性流体可分为哪三种？
答：
A粘性系统（流体）；B有时间依赖性的系统（流体）；C粘弹性系统（流体）。
9.假塑性流体的流变行为（特点）？
为什么会产生“剪切变稀”现象？
什么类型的高聚物加工时属于此流体？
答：
流变行为（特点）：
A剪切速率γ变化大于剪切应力τ；Bηa（表观粘度）随τ或γ增加而减小，故称“剪切变稀流体”。
剪切变稀现象产生原因：
流动在剪切应力τ的作用下，除发生真正的粘性流动外，还发生了高弹形变；大分子线团在外力作用下解开了原来的缠结（解取向）并沿外力方向发生取向，导致ηa下降，流动阻力降低。
即产生了剪切变稀现象。
此类型流体：
橡胶、大多数热塑性塑料、聚合物浓溶液等
10.膨胀性流体和宾汉流体的流变行为？
这些行为产生的原因？
答：
A膨胀性流体（胀塑性流体、胀塑性流体）：
特点（流变行为）：
ηa随τ、γ的提高而增大，也称为“剪切增稠”流体。
产生原因：
流体在剪切应力τ的作用下，大分子线团由于碰撞相结合而形成新的聚集结构，使流体阻力增大，ηa提高。
B宾汉流体（塑性流体）：
特点（流变行为）：
塑性流动行为，即在τ＜τy（临界应力）时，流体不流动，只发生切应变，相当于虎克固定；τ＞τy（临界应力）时，才开始塑性流动，显示假塑性。
产生原因：
τ超过临界应力τy，破坏静止时形成的三度空间结构而实现流动
11.炭黑填充橡胶，为什么要使混炼胶的τy（屈服应力、临界应力）适当增大？
答：
适当选炭黑品种和用量，使τy增大，可以使胶料和半成品在停放时不易变形，挺性好；这对于丁基内胎生产尤为重要。
炭黑用量多，炭黑结构性高，使混炼胶的屈服强度提高。
挤出物外观好；然而τy大也会使物料挤出t在一定程度上提高，造成挤出困难，动力消耗提高，加工性能降低。
12.触变性流体和震凝性流体的区别？
答：
触变性流体：
恒定τ、γ下，t提高而τ下降；或t提高而ηa下降。
震凝性流体（负触变性流体）：
恒定τ、γ下，t提高而τ下降；或t提高而ηa亦提高。
13.为什么触变行为在涂料工业中十分重要？
答：
A涂敷时：
涂料粘度η要低，使涂层表面平滑，具有流平性。
B涂敷后：
涂料η要高，防止流滴损失，使涂层表面没有流痕，分布均匀。
14.非牛顿流体指数定律中的n是什么物理量？
试简述之。
答：
非牛顿流体指数定律：
τ=K*γn；n=表征流体偏离牛顿型流体的程度。
n=1：
牛顿流体（K与η相当，即为牛顿粘度定律）；
n<1：
剪切变稀的假塑性流体；n>1：
剪切增稠的膨胀性流体。
当n值下降，偏离牛顿流体越远，粘度随γ的升高而降低的越多，流变性越强（流体变得更敏感）注：
K：
流体的稠度（稠度指数），K升高则流体越粘。
15.掌握流变学的另一常用公式τ=ηa*γ，知道ηa为表现粘度及ηa的特点。
答：
表现粘度ηa：
由于假塑性流体的粘度随γ和τ而变化，所以可用流动曲线上某一点的τ与γ的比值，来表示在某一γ值时的粘度，这种粘度称为表现粘度。
ηa的特点：
⑴变量ηa随γ、τ的不同而不同；⑵流动性大小的衡量参数；⑶ηa<η（真实粘度）。
η真=η不可逆+η可逆（高弹）；ηa表示瞬时粘度值。
16.说明粘度与流动性的关系。
答：
⑴流动性好与不好，实质上指聚合物流体的粘度的大小；⑵粘度是表示聚合物流体流动性好坏的一项指标。
17.简述假塑性流体在整个γ范围内流动曲线
答：
A第一流动区（Ⅰ）：
第一牛顿区，γ很小，图像呈一段直线，流体呈牛顿体系，ηa为常数。
B第二流动区（Ⅱ）：
呈非牛顿区，γ上升，图像为向轴弯曲的曲线,此时ηa不为常数。
C第三流动区（Ⅲ）：
第二牛顿流动区，γ很高，图像呈直线，ηa恒定（ηa不依赖γ或τ的变化）；γ很高时,粘度越小，且趋向一极限值，该值称为极限粘度η∞，表示无限大γ或τ下（γ或τ→∞）的粘度,又称第二牛顿粘度
18.如何确定ηo答：
Ⅰ区直线的延长线与lgγ=0（γ=1）处的垂线的交点所代表的τo确定ηo；ηo为假塑性流体的最大粘度，可知聚合物流体最粘的程度，即作为聚合物粘度的标准。
Ⅱ区：
ηa变化呈两种趋势：
①剪切变稀：
γ增大，ηa下降（假塑性流体）；②剪切增稠：
γ增大，ηa上升（膨胀性流体）。
Ⅲ区：
ηa恒定（ηa不依赖γ或τ的变化）。
19.实际加工过程中，γ在哪个区？
为何γ的选取范围较窄？
答：
实际加工过程中，聚合物γ处在非牛顿区（Ⅱ，中等γ范围）；γ范围很窄，一般选取γ为1.5—2个数量级的范围，此时粘度变化不太大，流动曲线为直线，流动平稳，便于加工。
20.从大分子本身（分子结构）考虑，什么是影响流变性（ηa）的主要因素？
答：
主要因素：
构象、尺寸、缠结点的变化；分子的自由体积Vf和大分子缠结。
21.说明T对粘度的影响。
答：
A、T升高，ηa下降，流动性增强，使加工操作方便产量提高，动力消耗减少；T升高，分子活动性增加，大分子间距增大，摩擦力降低，流动阻力减小，从而ηa下降。
B加工处理时应注意Tg、Tf、Tm、Td的影响，防止升高T而过热的焦烧（提前硫化）。
22.Eη的含义？
可用它来表征什么？
答：
粘流活化能Eη：
分子链流动时用于克服分子间作用力以便更换位置所需要的能量。
Eη表征η对T的依赖性；即Eη升高则η对T的依赖性越强，T升高其η下降得越多。
23.知道ηa对温度的敏感性:
塑料>橡胶.塑料一般比橡胶对T敏感,故通过调节T来调教塑料熔体的η—流动性。
橡胶的Eη:
NBR（丁腈橡胶）、NR（天然橡胶）、IIR（丁基橡胶）。
25．知道ηa对温度的敏感性指标。
Eη用“相对流动度指数”（RFI）来表征，即在给定γ，相差40℃两个温度下的η（T1）>η（T2）值。
其比值高，则对T更敏感。
27.知道γ增大ηa降低及其原因。
原因：
γ增大使聚合物分子链取向程度低，流动阻力减小，分子链间得缠结点解脱，从而造成ηa降低。
28.了解ηa对γ的依赖性在生产实践中意义
实际生产中如炼胶、压延、挤出、注射时。
1）、γ高使ηa降低，胶料柔软，流动性好，符合工艺上的要求，生产快，不易焦烧；2）、流动停止时（即胶料或半成品停放时，γ趋于0），从而使得ηa变的很大，使得胶料有良好的挺性，半成品停放时不易变形，不会发粘；如胶鞋等放在蒸汽硫化罐中硫化时不会发生流动变形，从而有利于提高质量。
3）、ηa降低时，熔体易于加工，充模时较易流过窄小的流道，可以使大型注射机、挤出机运转时所需的能量降低。
4）、γ太高，可以使挤出半成品膨胀收缩率不均匀，制品表面不光滑；同时τ太大，纺织物擦胶时易压破。
因此在加工时应注意γc（临界剪切速率）。
33.补强填充剂的加入对聚合物流动性有何影响?
对无机填充剂进行表面改性处理的意义?
1）、加入炭黑使ηa上升：
炭黑用量提高，粒径减小以及结构性提高，使ηa上升（即炭黑有增粘作用）。
其中炭黑用量提高，使相互作用增强，缠结点也增多，从而流动阻力提高，ηa上升；粒径减小使粒子数增多，炭黑的总表面积较大，使两者间作用较强，阻力提高，从而ηa较高。
橡胶与炭黑相互作用，一个炭黑李子表面可吸附好几条分子链，形成缠结点，阻碍分子链运动和滑移，使胶料ηa提高。
2）、CaCO3为刚性粒子，不易变形，因此阻力提高，且会增大分子链与CaCO3颗粒间的摩擦作用，从而ηa提高。
表面处理的意义：
增大材料的流动性，改善填料与基体的相容性和分散性，从而提高复合材料性能
9.说明分子量.分子量分布对γ及流变性影响
1）、分子量：
分子量上升，则流体出现非牛顿流动的γ值降低，流变性增强。
原因：
分子量上升，松弛时间提高，则流动过程中不易松弛收缩，从而降低了收缩这部分阻力；另外分子量上升使聚合物中的缠结点变多，产生了许多易解脱的部分，从而使ηa下降更加容易。
2）、分子量分布：
γ较小时，ηa（宽）>ηa（窄）；因为分子量相同而分布宽得聚合物有较多的特长和特短的分子，特长分子链对ηa的贡献大。
γ增大时，分子量分布宽的首先出现ηa下降，即出现非牛顿运动的γ值比窄的小（γ宽>γ窄）；宽得ηa下降得较快，即非牛顿性较强，对γ较为敏感。
原因：
⑴特长分子链不易松弛收缩，从而降低了这部分阻力；⑵特短分子链在较小γ（τ）下易解脱缠结和去向；⑶随着γ的上升，已取向的短分子链起内增塑作用，使ηa很快下降。
另外开始出现非牛顿性流动的γ值随分子量分布加宽而下降，这在生产中有重要意义：
通常加工的γ较高，ηa较低，所以一般性分布或分布宽得更易挤出或模塑加工。
31.说明T、γ对流变性的影响。
针对不同得聚合物（T、γ的敏感性），加工时如何调控其流动性？
A、对γ敏感的高聚物，调节加工机械速度（γ）来调节流动性（ηa）；
B、对γ敏感性小的高聚物，调节T来调节流动性；否则当T不够高时，盲目提高γ会有损坏机械设备的危险（如扭断螺杆）。
32.为何压力升高,聚合物流动性（ηa）降低？
由于压力、温度的等效性可知，升高压力相当于降低温度，等效值（△T/△P）η约为（3~9）×10-2℃/大气压。
因此压力升高，聚合物的流动性降低。
34.软化—增塑剂的加入对聚合物的流动性有何影响？
其工作原理？
1.ηa下降，可以改善聚合物的流动性，使其加工温度降低；
2.原理:
a、软化—增塑剂的加入可以增大分子链间距,起到稀释作用;b、其屏蔽J聚合物分子中极性基团的作用,降低J作用力和流动阻力
35.什么样得共混是我们所期望的？
通过共混材料ηa下降而便于加工，且性能不降低的共混是我们所期望的。
36.简述分子量和分子量分布对流动性的影响A.分子量提高，使材料ηa上升，Tf上升，则流动性变差；同时造成分子间作用力变大，缠结点增多，阻力提高。
因此要降低ηa，提高聚合物的可塑性和流动性最有效的办法是降低其分子量。
B.分子量分布：
1.窄：
分子链发生相对位移的温度范围较窄，Tf较高，从而使其流动性、加工性较差；2.宽：
分子链发生相对位移的温度范围交款、低分子量级分的内增塑作用，Tf较低，从而使材料的流动性和加工性能较好。
因此对橡胶：
希望适当宽一些；对于塑料：
太宽不见得有利。
37.链的支化对流动性的影响。
支链短（小于产生缠结所需的长度），数目多，则η0降低，此分子比直链分子更易流动；支链变长使η0提高，当支链分子量大于3MC时η0会急剧提高，甚至比直链的高10~100倍。
38.塑料薄膜包装袋常用什么PE，为什么？
塑料薄膜包装袋常用∠DPE（HPPE），因为∠DPE的分子链结构中含有6~8个碳原子的短支链，从而使材料较柔软、易压延。
40.掌握各因素对粘度影响的关系图
环境因素和结构因素对聚合物粘度影响的关系图
2高聚物流体在圆管中τ（Ý）和B的分布如何？
（1）牛顿流体:
剪切应力分布:
任意半径的剪切应力τr=△P*r/2L
速度分布:
Vr=△P（R2-r2）/4η*L
（2）非牛顿流体：
剪切应力分布:
τr=△P*r/2L；速度分布:
Vr=V0[1-（r/R）n+1/n]
其中:
n=1时为牛顿流体,公式可变化成
（1）中公式；n<1时为假塑性流体,剪切变稀;
n>1时为膨胀性流体,剪切增稠.
3.掌握牛顿流体的四个运动方程（τr.Vr.Q.γw）及有关的边界条件.
（一）运动方程:
τr=△P*r/2L；Vr=△P（R2-r2）/4η*L；Q=πR4△P/8ηL；γw=4Q/πR3.
边界条件：
剪切应力:
1.r=0（中心处）→τr=τ0=0;
2.r=R（管壁处）→τr=τw=△P*R/2L
速度分布:
1.r=0（中心处）→V0=（△P*R2）/（4η*L）；2.r=R（管壁处）→VR=0
4.牛顿流体和非牛顿流体的γw方程有什么关系?
牛顿流体:
γw=4Q/πR3
非牛顿流体:
γw=3n+1/n*Q/πR3=3n+1/n*γw（牛顿）
5.非牛顿流体在加工过程应注意哪些问题?
a.注意在加工过程中有柱塞溜达（宾汉流动）b.分子量低的聚合物级分考向管壁,造成η变小;分子量高的级分趋向中心,造成η最大.此现象为管壁滑移现象,即分级现象.
7.高聚物加工过程中,为何流体中心区域的温度降低,管壁附近区域温度升高?
设备各区域的控制温度不同;流动摩擦生热;设备向外传热.
8了解研究拉伸流动（拉伸粘度）的意义,知道特别是在纤维和薄膜的生产中,拉伸流动对产品和质量的提高影响很大,且与弹性记忆效应,挤出破裂有关?
研究意义:
凡有流线收敛的流动,都存在拉伸流动,与η拉有关,在成型加工的单、双轴拉伸,如纤维伸丝,塑料薄膜.吹塑.”注拉吹”以及橡胶.塑料加工过程的拉伸流动中,拉伸流动（拉伸粘度）起关键作用
10.拉伸流动和剪切流动对应变速度的依赖性有何区别？
答:
（1）很低应变速率时,η切，η拉为常数，似牛顿流体;
（2）随应变速率提高，η对应变速度的依赖性不同：
a、假塑性流体η切随γ增加而降低。
b、η拉则各有不同:
升高（A）不变（B）降低（C）
11.理解聚合物的拖曳流动和收敛流动的概念和应用。
答:
拖曳流动（库爱特流动couettefiow）:
管道结构中一部分能以一定的速度和规律相对于其他部分运动,这种既受压力因素又受管道运动部分引起的拉伸神运动影响聚合物熔体的流动称为拖曳流动
典型的拖曳流动:
a.挤出螺旋槽与料筒壁构成的矩形通道中的流动.b.挤出线缆包覆物环形口膜中的流动（电线包塑）.
收敛流动:
当粘弹性聚合物熔体受压力从任何形式的管道中流出,同时受到外力拉伸时,熔体被拉长变细的流动.（因管道截面变小,受到抑制性的拉伸作用的流动）
收敛流动的应用：
a、大管到小管所采用圆锥形或楔形的过渡管道中的流动；b、吹塑薄膜、挤出单丝、管子等距口模一定距离的流动；c、锥形挤压机压出粘度大的高聚物及粉碎体
12.有哪些常见的弹性行为（效应）？
a.爬杆现象b.杯倾斜，高聚物流光为止c.挤出时，保持形状记忆d.挤出物表面不光滑，膨胀，不均匀，甚至断条。
其中弹性行为是最常见的有法向应力（韦森堡）效应，末端效应，不稳定流动（挤出破裂）。
14.知道应力分量中两个下标的含义及法向应力的方向。
答:
第一个下标：
表示该应力的作用面。
第二个下标：
表示应力的方向。
作用在x面商的x方向的应力，作用力的方向与作用面的垂直，称为应力的法向分量，即两个下标相同的应力分量（δxx.δyy.δzz）
15.法向应力的效应产生的原因？
“弹性体元“受纯剪切应力作用，”派生“出”附加应力“，即产生拉伸应力和压应力，造成原来三个法向应力不在相等。
.
17.端末效应的两种现象及含义？
a.入口效应：
流体在挤出机管中有一个很大的压力降，从而产生粘性损耗，弹性损耗等效应的现象。
b.挤出胀大现象：
压出物的尺寸及断面形状与口型不同，所产生的膨胀—收缩现象。
18.入口效应产生的原因及表征的物理量？
原因：
a.粘性损耗，即粘性流动损耗一部分能量，造成ΔP粘.b.弹性损耗：
Σ高弹要克服分子间作用力才能流动，也要消耗能量。
表征：
ΔPλ=ΔP粘（5%）+ΔP弹（95%）。
19.弹性记忆效应（挤出胀大）的概念，本质，原因，表征的物理量及对加工的影响。
概念：
压出物的尺寸及断面形状与口型不同，所产生的膨胀收缩现象。
本质：
分子链来不及松弛所引起的。
原因：
a入口效应：
从机腔到口型，流速提高，入口处流线忽然收敛，产生速度梯度，分子链部分拉直（构象变化），产生可恢复的弹性形变（拉升弹性形变）。
由于入口端很短，大分子来不及松弛（Le很短，弹性恢复来不及），则膨胀比B提高。
b.剪切流动：
收到剪切应力有一个正应力差值（法向应力差N1）即N1=δ11-δ22＞0，N1是流体流出管口后产生垂直与流动方向上的膨胀（胀大），则N1提高是膨胀比B增大。
当L/D较小时，很短，原因以a为主（拉伸弹性应变引起胀大），当L/D＞16时，原因以b为主（剪切弹性应变引起胀大）。
表征：
膨胀比：
B=Df/D，挤出收缩率：
（L）挤出物长度减少的百分数，L=[﹙l0-l﹚/l0]×100%。
影响因素a.可恢复的弹性形变量大小（熔体弹性模量大小），b.松弛时间长短。
对加工的影响：
选择挤出机时注意考虑L/D,L的变化对弹性效应的影响。
即弹性记忆效应（端末效应）对加工不利，特别在注射，挤出过程中，可能导致产品变形和扭曲，降低制品尺寸稳定性，并可能在制品内引入内应力，降低产品机械性能。
20.掌握减弱和消除弹性记忆效应（挤出胀大）的措施。
a.在保证性能前提下,选用柔性高聚物.b.选用分子量低,分布宽一些,支化程度低一些,剪切模量低一些的高聚物.C.适当加入补强填充剂活软化剂增塑d.适当增加或降低γ（挤出半径）e适当降低或提高L/D.f.对挤出物进行牵引
21.熔体不稳定流动的定义及表征的物理量。
即熔体挤出破裂现象（弹性湍流）：
在很高的τ或γ下，熔体中扰动难以抑制，流动不稳定，产生不规则挤出物的现象。
表征：
γc—临界剪切速率τc—临界剪切应力。
随γ或τ的增大至临界值就产生破坏，且越来越严重。
22.随γc（τ）增大，挤出物畸变的发展趋势。
a.γ较低—挤出物表面光滑。
b.γ增大—出现细纹和网纹（鲨鱼皮）.c.γ进一步提高—出现粘连的竹节.d.γ进一步提高—出现粘连的螺峰（螺纹）.e.γ更高—完全无规破裂.
24.掌握熔体破裂现象的影响因素及减弱和消除的措施。
影响因素：
a.分子量M：
M升高，γc降低，故适当降低M值可以改善挤出性能，不易破裂。
b.分子量分布：
窄—γc下降，挤出破裂严重.宽反之。
故分子量分布增宽，能啊幅度地改善挤出性能。
c.支化：
含支链—γc下降，易挤出破裂。
d.温度：
T上升使γc提高，不易破裂。
故提高机头口型的温度T是对付流动破裂的手段之一。
e.口型集合尺寸：
α收敛角降低，则γc迅速提高，使挤出物光滑不易破裂，L/D上升，则入口破坏程度下降，留到表面线型化（设备光洁度提高），则γc上升，不易破裂，添加物：
填充补强剂，增稠剂，润滑剂共混，则可以提高γc，不易破裂。
减弱和消除得措施：
a选用分子量适当低，分子量分布适当宽的高聚物，b适当提高挤出温度，c稍微降低挤出速度，并使速度分布均匀d适当加大口型间隙，使QC（体积流率）上升e用喇叭形口型（流线化）f口模上适当挡板g加入适当的填充补强剂或软化增塑剂h采用并用高聚物体系i挤出后适当牵伸。
25.高聚物弹性行为的四种效应（现象）是什么？
各用什么物理量来表示？
韦森堡效应（法向应力效应）：
非流动流体的特性，以N1表征法向应力差。
入口效应：
在几口与出口之间有很大的压力降，带来很大的能量损失，以ΔPλ表征。
挤出胀大：
以B（膨胀比）表征。
挤出破裂：
以τc（临界剪切应力），γc（临界剪切速率）表征。
1.辊筒上加工时最大压力在何处？
辊距最窄处的压力为多少？
答：
四种特殊情况：
1）当ρ趋近于-∞时，P=0；2）当ρ=－λ时，P=Pmax；3）当ρ=+λ时，P=0；4）当ρ=0时，P=Pmax／2。
2.横压力的作用？
答：
1）使辊筒变弯甚至破裂；2）影响压延制品沿辊筒向厚度的均一性。
4.了解胶料在辊筒几个特殊位置上速率分布
答：
（1ρ=±λ时，速度分布是平的（速度梯度是0），即Vp=Vi；
（2）－λ<ρ<+λ时，压力的变化范围由最大到零，此区域内速度分布呈凸面状，ρ=0时，中间速度大，速度梯度也最大，即“超前现象”；（3）ρ<－λ时，随速率的增大压力逐渐增大，出现正的压力梯度，阻碍物料向前流动，使中间物料比两边的流速慢，速度分布呈现凹面形，即“后置现象”；（4）随ρ渐低，出现一“滞留点”，即在中平面上，该点速度（Vx）为0，记作ρ*。
（5）ρ<ρ*时，出现正反两种速率，造成物料的旋转。
故混炼时再加入配合剂，则混合效果好。
3.混炼时,在何处加入配合剂对混合有利,why
答:
在ρ<ρ*时，物料有正反两种速率，有旋转运动,故在此加入配合剂有利于配合计混合
4.知道应切力在辊筒上的分布。
答：
刚进入钳住区：
γh（τh）大于零；ρ=－（1+2λ2）1／2处：
γh（τh）达到最大值；此后：
γh（τh）逐渐减小（但仍为正值）；ρ=－λ：
γh（τh）=0（虽然有Pmax）；以后：
γh（τh）变为负值；ρ=0：
γh（τh）达到最小值（绝对值为最大值）；此后：
γh（τh）逐渐增加（但仍为负值）；ρ=λ：
γh（τh）=0（物料离开钳住区）。
8.简述生胶在辊上的四个行为区域。
答：
随辊筒温度从高到低，出现四个界限分明的行为区域：
Ⅰ区：
T较低：
胶太硬、弹性大、易滑动，难以通过辊距；如果强制压入，则胶变成碎块，因此区不宜炼胶。
Ⅱ区：
T升高：
包前辊，物料成为弹性胶带（胶带不易破裂），混炼分散好.因此此区最适合炼胶操作.Ⅲ区：
T进一步升高：
胶带强度下降，不能紧包辊筒，出现脱辊或破裂现象,因此此区处于临界状态.Ⅳ区：
T更高：
橡胶呈粘性液体包在辊筒上，物料呈塑性流动，有利于压延、贴合等操作。
9.为何混炼应选择在第Ⅱ区操作？
答：
当生胶在辊上处于第Ⅱ区时，物料包前辊，成为不易破裂的弹性胶带，混炼分散性好。
因此混炼应选择在第Ⅱ区操作。
10.
11.简述断裂特性与加工性能的关系。
答:
（1）温度:
T升高使物料由Ⅰ区过渡到Ⅱ区,由于剪切力作用,未达断裂点的橡胶态物料形成一条紧密包辊的弹性胶带;其后,温度升高,使生胶下降λb下降,扯断伸长率下降.当T升高到一定值,进一步下降,发生断裂进入Ⅲ区.此时物料脱辊破裂,不能炼胶.随着T进一步升高,物料η下降、τ下降,进
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