基于拉伸流变的聚合物加工传递过程动力学研究

当前高分子材料加工普遍采用的是基于剪切流变的螺杆塑化输运设备，物料在加工过程主要受剪切应力支配。最近申请人提出并发明了完全不同于螺杆塑化输运机理的基于拉伸流变的聚合物叶片塑化输运方法，使聚合物在加工过程的流动与变形受正应力场支配，该方法有完成塑化输运过程的热机械历程短、塑化输运能耗低、物料适应性广等优点。经典的剪切流变学理论无法解决基于拉伸流变的塑化输运过程动力学问题。本项目研究正应力场支配的多物理场耦合作用下聚合物的流变行为，建立基于拉伸流变的聚合物塑化输运过程动力学模型，并应用非线性科学研究中重要的理论研究方法求得其解析解或数值解，为拉伸流变控制的聚合物叶片塑化输运设备的设计以及应用提供定量依据。这不仅对于指导基于拉伸流变聚合物塑化输运设备的研制和应用具有重要意义，同时对于丰富和发展非牛顿流体力学理论及应用也具有十分重要意义。