Flow Instabilities in Concentrated Polymer Solutions and Melts

04/2011 April

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In this work we present a summary over flow anomalies of rubber melts. These lead to limitations for the rubber producing industry for extrusion products. Effects on the surface like Shark Skin or Stick Slip make the surface unsteady. The entropic segregation of polymer and accordingly solvent create a radial solvent concentration profile corresponding to an inhomogeneous product. Instabilities like helical or even chaotic flow and accordingly melt fracture destroy the extrudate completely.

Fließinstabilitäten von Konzentrierten Polymer-Lösungen und -Schmelzen
In der vorliegenden Arbeit möchten wir einen Überblick über Fließanomalien an Kautschukschmelzen geben. Für die Kautschuk verarbeitende Industrie stellen diese Limitationen für die zu extrudierende Produkte dar. Oberflächeneffekte wie „Shark Skin“ oder „Stick Slip“ lassen die Oberfläche unregelmäßig erscheinen. Beim entropischen Entmischen von Kautschuk und Weichmacher/Lösungsmittel stellt sich beim Extrudat ein radial abhängiger Weichmacheranteil ein, was gleichbedeutend mit einem inhomogenen Produkt ist. Instabilitäten wie schraubenförmiger Fluss oder gar chaotisches Fließen bzw. Schmelzebruch zerstören vollständig die gewünschte Form.