Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.1. Основные положения практической реологии.
Характеристики течения и деформирования вязкоупругих жидкостей.
Реологические свойства материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.2. Течение расплава в экструзионной головке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.2.1. Подача расплава под давлением в экструзионную головку . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.2.2. Трехмерное течение расплава в головке и формирование «заготовки» . . . . . . .19
1.2.3. Падение давления в экструзионной головке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
1.2.4. Деформация расплава и ее влияние на процесс экструзии. . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
1.3. Деформирование экструдата на выходе из экструзионной головки . . . . .66
1.3.1. Высокоэластическая деформация и разбухание экструдата . . . . . . . . . . . . . . . . .66
1.3.1.1. Реологические модели для количественного предсказания
разбухания вязкоупругих жидкостей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
1.3.2. Методы измерения разбухания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
1.3.2.1. Уточнение понятия «разбухание» для непрерывного процесса
экструзии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
1.3.2.2. Измерение экструдата цилиндрической формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
1.3.2.3. Измерение экструдата прямоугольного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
1.3.2.4. Разбухание экструдата на выходе из кольцевых каналов . . . . . . . . . . 111
1.3.2.5. Количественное определение коэффициента разбухания
экструдата сложного поперечного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
1.3.3. Влияние реологических свойств материала и параметров течения
на разбухание расплава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
1.3.3.1. Влияние формы и размеров канала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
1.3.3.2. Прямоугольные каналы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
1.3.3.3. Каналы кольцевой формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
1.3.3.4. Каналы произвольного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
1.3.3.5. Разбухание на выходе из каналов переменного сечения . . . . . . . . . . . 170
1.3.3.6 Влияние геометрии входа в формующий канал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
1.3.3.7. Влияние температуры на разбухание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
1.3.3.8. Влияние молекулярных характеристик материала. . . . . . . . . . . . . . . . 187
1.3.3.9. Разбухание наполненных полимеров, смесей и сплавов . . . . . . . . . . . 188
1.3.4. Компьютерное моделирование процессов разбухания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.3.4.1. Проверка теорий разбухания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.3.4.2. Численное моделирование разбухания для каналов разной
формы и размеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
1.3.5. Методы расчета коэффициента разбухания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
1.3.5.1. Принципы расчета коэффициента разбухания для каналов
разной формы и размеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
1.3.5.2. Приведение данных по разбуханию к инвариантному виду . . . . . . . 205
1.4. Трехмерная деформация расплава при свободной неизотермической
вытяжке экструдата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
1.4.1. «Истинная» степень вытяжки расплава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
1.4.2. Взаимосвязь главных деформаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
1.4.3. Текущие размеры экструдата при разбухании без вытяжки
и при свободной неизотермической вытяжке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
1.4.3.1. Каналы круглого поперечного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
1.4.3.2. Каналы прямоугольного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
1.4.3.3. Кольцевые каналы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
1.4.3.4. Каналы произвольного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
1.4.4. Влияние режима охлаждения на длину зоны формования и текущие
размеры экструдата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
1.5. Соэкструзия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
1.5.1. Требования к полимерным материалам, применяемым для соэкструзии . . . 246
1.5.2. Проблемы совместного течения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257