带有发泡剂的塑料熔体的粘度是温度、剪切速率和熔体中所含发泡剂种类、浓度及分布状态等的函数。对含有化学发泡剂和以C2为发泡剂的泡沫塑料熔体粘度分别进行了探讨，介绍了相应的计算公式，分析了其影响因素。
国家自然科学基金重点资助项目（19632004）和高校博士点专项基金项目（C7-110022）个i是气洵的存在增加了熔体中的。bookmark2 0刖言泡沫塑料是以塑料为基本组分，含有大量气泡的塑料。泡沫塑料与纯塑料相比，具有重量轻、比强度高、隔热隔音性能好、吸收冲击载荷等优点，因此，泡沫塑料的应用越来越广泛，特别是近年来出现的以C2作为发泡剂的微孔塑料，更是具有许多优异的性能，拥有广阔的应用前景。在泡沫塑料的加工成型中，其熔体的流动行为与纯塑料熔体的流动行为存在明显的差异，原因是前者含有发泡剂。要加工成型泡沫塑料，必须了解带发泡剂的塑料熔体或溶液所具有的流变性能及影响因素。在塑料熔体的发泡成型过程中，熔体的粘度是基本的流变性能之一，粘度影响到气泡的成核和长大，通过了解粘度及其影响因素可以指导发泡机头的设计。不带发泡剂的塑料熔体的粘度是温度和剪切速率的函数，而带有发泡剂的塑料熔体的粘度是温度、剪切速率和熔体中所含发泡剂种类、浓度及分布状态等的函数。气体在熔体中可以呈溶解状态，也可以是以气泡悬浮在熔体中，这两种存在形式，对熔体的流变性能的影响也极不相同。本文分别探讨含有化学发泡剂及C2气体发泡剂的塑料熔体的粘度及影响因素。
1含有化学发泡剂的塑料熔体粘度化学发泡剂在热的作用下发生化学反应，分解释放出气体，从而使塑料熔体发泡成型。
发现，塑料熔体中含有气体时粘度降低。他们用LDPE及HDPE加入化学发泡剂，在毛细管流变仪上测试，发现加入0.5%的发泡剂时（气体溶于熔体中）熔体的粘度下降约研究了PS加入DNTA（二亚硝基对苯二甲酰胺）的粘度情况，同样发现粘度降低。分析其原因可自由体积；二是气体分子在聚合物分子之间起了隔离作用。因此，含有气体的聚合物熔体由于粘度低，流动性好，可以在较低的温度下挤出发泡成型。
定的范围内，含有发泡剂的塑料熔体的粘度与剪切速率之间仍然符合指数定律，如所示，含发泡剂的PS的指数为0.27，而纯PS的指数为0. 33，这说明含有发泡剂的PS熔体的粘度对剪切速率的敏感性比不含发泡剂的PS熔体要大一些。
带发泡剂塑料熔体与纯塑料熔体在190°C时剪切速率与表观粘度的关系D.M.Bigger通过对含有发泡剂的PS进行试验发现，在160~200°C范围内，成型温度对粘度和剪切速率的关系变得不明显、无规律了，这可能是各种因素起着相互抵消作用的结果。
泡沫塑料熔体的表现粘度n与剪切速率Y之间的关系，依赖于机头模口流道的几何形状。采用缝隙口模，无论是装在挤出机或流变仪上，测得n+Y曲线很相似，但如果用毛细管口模测得的数据则完全不同。分析其原因，因为发泡剂的分解程度、气体的溶解度、分散度均与熔体所处的压力场有关，而压力场与模口流道的形状有很大的关系。
A.M.IKaynik研究了含有发泡剂的塑料熔体的挤出过程，建立了泡沫塑料熔体通过模口流道时出现气泡的位置及其影响因素相互关系的数学模型。A.M.Kraynik观察了带发泡剂的塑料熔体通过平直流道时的流动oni，情况，给出观察现象学模型如、所挤出发泡在口模流道中的压力曲线示。带发泡剂的塑料熔体在口模平直流道中的流动过程可以分为三个区段：进口段、稳定段和出口段。进口段由于受进口效应的影响，熔体压力曲线偏离直线，且进口效应比不含发泡剂的塑料熔体要大。稳定段的压力曲线是直线，压力梯度不变，流动是稳定的、充分发展的，其粘度可以用以下公式计算：T二一——熔体在流道壁面处的表观剪切应力一-熔体的表观剪切速率AP一-一在流道长度为AL区段内的压力降R一-一管形流道的半径Q一——熔体在流道中的体积流率Publi在出口段s由于1熔体1中出现气泡，发生相www」
变，从单一的液相变为气液混合相，而且气相的比例不断地增长，熔体粘度发生连续变化，压力曲线偏离直线，压力梯度不再是常数。
所以，进口段和出口段不能用以上的公式进行计算。
泡沫塑料熔体在通过流道时，由于熔体中的气泡使得熔体在管道中的速度场、压力场都发生变化，这种变化与发泡点位置密切相关。为了找出它们之间的关系，A.M. Qf―泡沫塑料熔体的体积流率Tw―熔体在近管道壁面处的剪切应力R，L流道半径和长度如果将压力曲线的弯曲部分用直线代替，则各压力存在以下关系：m，n―分别为聚合物熔体流变参数Yw―壁面剪切速率从式（13）可知，提高熔体在口模流道中的速率（即提高Yw）减小流道截面尺寸（即R值），减小（Pf―Pa）值，都会使发泡点移向出口，有利于得到优质的泡沫塑料。
为了计算方便，引入了两个无量纲参数9和a9为流道中液相熔体压力降与气液两相熔体压力降之比，a为流道中液相熔体体压力梯度与气液两相熔体压力梯度之比，即Pf――发泡压力或气泡膨胀压力Lm――含有纯聚合物熔体时的机头长度Lf―含有泡沫塑料熔体的机头长度2以C2作为发泡剂时塑料熔体的粘度bookmark4 CO2是一种无污染的惰性气体，是一种常用的物理发泡剂。通常，CO2是在超临界状态下注入塑料熔体的。超临界CO2是指温度和压力均在其临界点（31.1 7.3MPa）之上的流体。超临界⑴2通常具有液体的密度和介电常数，因而具有常规液态液体的强度；同时又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于其内在的可压缩性，流体的密度、溶剂强度和粘度均可由压力和温度的变化来调节。此外，由于没有偶极矩，内聚能密度低，几乎能溶胀所有的聚合物，包括通常被认为是抗溶剂的高分子材料。因此，超临界⑴2广泛应用于食品、药品及塑料工业。塑料工业主要是采用超临1从1可以得到以下筐：o腿1Electronic界12作为物理发泡剂生产泡沫8料特别bookmark5是近来出现的微孔塑料就是采用CO2作为发泡剂的。
粘度计测量了LDPE/超临界CO2的流变性能f4.但插入式粘度计在允许毛细管中存在气泡的情况下，不能保证单相体系，因而测量误差较大。最近，LGeihardt等在毛细管流变仪中安装一个特殊的背压装置，使流变仪成为一个封闭的系统，以保证被测熔体为单相体系。
超临界CO2的粘度，必须知道聚合物和超临界流体的自由体积比率。计算自由体积比率的方法有两种：第一种是根据状态方程原理进行预测，如Sanchez-Lacombe和Panayiotou -Vera原理；第二种是直接利用IKatky装置测定溶解密度，然后根据测出的溶解度和状态方程计算体积比。
气体在聚合物中的溶解度可根据Heny法则进行估算：Es―溶液的热能T―绝对温度的测试装置有效地测量不同剪切速率和不同气体含量下PS/CO2熔体的粘度，该装置即是在毛细管挤出机头前装上一个喷嘴，使毛细管机头保持足够高的压力以保证毛细管流变仪中熔体为单相，⑴2通过计量泵进行计量。
所采用的毛细管机头结构示意图如所示。
泡沫塑料熔体的粘度可以计算如下：rw测量粘度的毛细管机头结构示意图Tw、Yapap―分别为剪切应力、表观剪切速率和表观粘度通过测定机头的压力降AP及流动速率Q即可通过（17）计算出聚合物/CO2熔体的粘度。
通过实验和理论分析，以⑴2作为发泡剂的聚合物熔体的粘度的影响因素主要包括CO2的含量和剪切速率。泡沫塑料熔体的粘度随CO2含量的增加而降低，这主要是因为溶解的CO2的塑化作用远大于保证⑴2溶解所需的熔体压力对聚合物/⑴2体系作用，即溶解的气体对粘度的降低作用大于溶解CO2所需的压力对粘度的升高作用。
随着剪切速率的提高，泡沫塑料熔体的粘度降低，这与相应的纯塑料熔体的趋势一致，是由于剪切变稀的结果，而且泡沫塑料熔体的粘度低于相同条件下纯塑料熔体的粘度。
另外，温度和压力对含有⑴2的泡沫塑料熔体粘度的影响与纯塑料熔体基本一致，但进行定量分析较为困难。
3结束语在塑料熔体的发泡成型过程中，熔体的粘度是基本的流变性能之一，粘度影响到气泡的成核和长大，通过了解粘度及其影响因素可以指导发泡机头的设计。本文对含有化学发泡剂和以CO2作为发泡剂的塑料熔体分别进行了探讨，介绍了两种情况下粘度的计算公式。
但是对于影响的机理还不是很啁楚大多数的。，研究尚停留在实验观察的定性分析上，特别是对以CO2作为发泡剂的微孔塑料的研究很少。
因此，泡沫塑料熔体的粘度及其它流变性能有待于我们作进一步的研究。
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