Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Shear induced drop breakup and coalescene in PS/PP, PS/HDPE, and PMMA/HDPE blends

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การแตกตัวของอนุภาคทรงกลมและการรวมตัวของอนุภาคทรงกลมที่เกิดขึ้นจากการเฉือน ในสารผสมพอลิเมอร์ระหว่าง พอลิสไตรีน/พอลิโพพิลีน พอลิสไตลีน/พอลิเอททิลีนความหนาแน่นสูง และพอลิเมททิลเมททาไคลเลท/พอลิเอททิลีนความหนาแน่นสูง

Year (A.D.)

1999

Document Type

Thesis

First Advisor

Larson, Ronald G.

Second Advisor

Anuvat Sirivat

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.1999.1396

Abstract

Morphology of immiscible blends, PS/PP, PS/HDPE, and PMMA/HDPE, was investigated in terms of shear strain rate and shearing time. The coalescence process was observed. The minimum dispersed sizes of all blend systems were found at the shear strain rate of 200 S-1. Above and below this shear strain rate value, the rate of coalescence overcame the rate of drop breakup resulting in larger droplet size. The correlation between viscoelasticity and morphology can be expressed by two dimensionless parameters, capillary number (Ca) and the first normal stress difference ratio (Nr). At Nr > 3, coalescence was promoted due to high collision rate and fast matrix drainage during collision. At Nr < 3, coalescence also occurred due to low shear stress. Palierne’s theory was tested and it can be used to predict the complex modulus of the immiscible blends.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาและค้นคว้าผลของแรงเฉือนระยะเวลาของการเฉือนต่อโครงสร้างภายในของสารพอลิเมอร์ผสมที่ไม่สามารถรวมตัวเป็นเนื้อเดียวกันได้ อันได้แก่ พอลิสไตรีน/พอลิโพพิลีน พอลิสไตลีน/พอลิเอททิลีนความหนาแน่นสูง และ พิลิเมททิลเมททาไคลเลท/พอลิเอททิลีนความหนาแน่นสูง เราพบว่า มีการรวมตัวของอนุภาคของสารพอลิเมอร์ที่มีสัดส่วน้อยกว่า (พอลิสไตลีนและพอลิเมททิลเมททาไคลเลท) อันส่งผลให้ขนาดของอนุภาคมีขนาดใหญ่ขึ้น ขนาดของอนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กที่สุดเมื่อทำการเฉือนด้วยอัตรา 200 ต่อวินาที ที่อัตราการเฉือนมากกว่าหรือน้อยกว่านี้ เราพบว่า ขนาดของอนุภาคของสารพอลิเมอร์ที่มีสัดส่วนน้อยกว่ามีขนาดใหญ่ขึ้น จากการศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างภายในและคุณสมบัติ viscoelastic ของสารผสมพอลิเมอร์ พบว่า อัตราแรงเฉือนต่อแรงพยุตัวของอนุภาค (Capillary Number) แสดงความสัมพันธ์ที่ดีกับอัตราส่วนระหว่างความยืดยุ่นของสารพอลิเมอร์ทั้งสอง และพบว่า (ก) เมื่ออัตราส่วนระหว่างความยืดยุ่นของสารพอลิเมอร์ทั้งสองมากกว่า 3 อัตราการรวมตัวสูงกว่าอัตราการแตกตัวทำให้อนุภาคมีขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากอัตราการเฉือนที่เร็วและอัตราการไหลออกเร็วของสารพอลิเมอร์รอบอนุภาค และ (ข) ที่อัตราส่วนระหว่างความหยืดยุ่นของสารพอลิเมอร์ทั้งสองน้อยกว่า 3 (ซึ่งพบที่อัตราการเฉือนต่ำ) อนุภาคมีขนาดใหญ่ขึ้นเช่นกัน นอกจากนีทฤษฎีของพาเลียน (Palierne) ยังถูกนำมาทดสอบในการทำนายโครงสร้างภายในของสารพอลิเมอร์

Link to Full Text

Share

COinS