第七章高聚物熔体的流变性.pdf

第七章 高聚物熔体的流变 性质 The Rheology of Polymer Melt 高聚物熔体的流动特征和流动曲线 粘度的表示及熔体切粘度的影响因素和测试方法 高聚物熔体的弹性表现 流变性 流动 变形 粘性，不可逆过程 弹性，可逆过程 高聚物熔体和溶液的流动行为：既表现粘性流动，又表现出 弹性形变特征。 两种不同的流动类型  层流流动：各质点只沿着与管轴平行的流动方向作直线运 动。  湍流流动：各流层相互混合，流体内各质点除了沿管道向 前运动外还作不规则的杂乱运动。 层流流动 湍流流动 7.1 高聚物的流动特性  剪切流动 •横向的速度梯度场 •液体内部内摩擦阻力即切粘度 高聚物的流动特性1 ：非牛顿流体 （1）牛顿流体及牛顿流动定律 牛顿流体：粘度不随剪切应力和切变速率的大小而改变， 始终保持常数的流体。 剪切应力σ ：垂直于y轴的单位面积液层上所受的力（Pa） s -1  剪切速率  ：单位时间内发生的剪切形变（s ）。  dx dx  dvx / dy d ( ) / dy d ( ) / dt d / dt dt dy 低分子液体和高分子的稀溶液属于牛顿流体。  牛顿流动定律：描述牛顿流体层流行为的最简单定律。     s 0  剪切粘度 η ：常数剪切粘度，又称牛顿粘度。液体流动 0 -1 速度梯度为1秒 时，单位面积上所受到的切应力。  剪切粘度的单位： 2 SI制是N·s/m 或Pa·s （帕斯卡·秒） cgs制中粘度的单位p （泊） 1 Pa·s =10 p （2 ）非牛顿流体及幕律公式  非牛顿流体：不完全服从牛顿流动定律的液体。  稳定流动：流变行为与时间无关的流动。  假塑性流体  非牛顿流体常见类型：  膨胀性流体  宾汉（Bingham）流体。 高分子熔体、浓溶液、分散体系等许多液体在低速流动  时（ →0 ）近似遵循牛顿流动定律。流速较高时，剪切  应力与剪切速率之间不再呈直线关系，粘度不再为常数。 幕律公式： 描述假塑性和膨胀性流体的剪切应力和切变速率的关系： n 牛顿流体n＝1  K  假塑性流