流动分析：聚合物材料典型加工成型过程优化

由于聚合物材料的迅猛发展，工业界发展各种类型不同用途的加工成型设备，加工成型材料的方法就有30多种。从原材料的合成到成品的生产，聚合物产品加工成型过程涉及许多步骤。在确定最终产品质量方面，加工成型的步骤是决定聚合物材料最终结构和性能的中心环节。因此，科学地分析材料加工成型过程的流动成为改进和优化设备、加工工艺的关键环节，也是聚合物流变学的研究内容之一。一方面通过掌握和控制成型加工过程流道熔体的力场和温度场，达到控制和优化成品质量的目的；另一方面研究也对计算机辅助研究聚合物材料成型加工过程、设备和模具的优化有重要的指导作用。聚合物加工流变学与加工成型工艺原理的结合，成为设计和控制材料配方、优化工艺条件和保证制品外观与内在物理量的重要手段。

聚合物加工流变学的研究内容分为基础研究和应用研究两大类，前者侧重研究聚合物流变行为，后者侧重研究加工成型工艺的调控和设备的优化。这两者相互之间的联系十分紧密，基础研究提供流变模型，为优化设备设计和工艺条件提供了理论基础，应用研究为基础研究提供了丰富的素材。

按照加工方式分类，聚合物加工流变学可分为挤出流变学、塑炼流变学、压延流变学、注模流变学、吹塑流变学、熔体纺丝流变学和密炼流变学。按照聚合物熔体被加工时的流动方式，聚合物加工流变学可分为剪切流变学和拉伸流变学。本书不可能展开介绍这些流变学。考虑到初学者的基础和需求，聚合物加工成型有很多种方法，具有代表性的方法有挤出、注射、吹塑、压延等热成型，本章选择了挤出、注塑、压延和纺丝几种典型的加工成型过程，用聚合物加工流变的理论分析聚合物流体的流动行为。有兴趣的读者可学习专门聚合物加工成型的文献和专著。(www.xing528.com)

在第6章分析简单截面流道聚合物流体流动的基础上，使用黏性流体动力学控制方程和本构方程，分析4种聚合物典型加工成型过程，分析聚合物熔体材料的流动行为，分析异常的流变现象^[1-13]。本章分为4节，包括挤出成型过程、注塑成型过程、压延成型过程和纺丝成型过程。