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流变学根底及应用讨论
扬子石化研究院
塑料中心柯卓
10/5/2024编辑课件
定律
流变学的研究内容
粘性粘弹性弹性
viscous〕viscoelastic〕elastic〕
流动/粘度曲线蠕变实验，弛豫实验，振荡实验
稳态流变学动态流变学
10/5/2024编辑课件
流变学的研究内容
u高分子材料结构流变学〔微观流变学或分子流变学〕
u高分子材料流变性质与其微观结构-分子链结构，聚集
态结构-之间的联系，建立本构方程，沟通宏观材料流动
性质与微观结构参数之间的联系。
u高分子材料加工流变学〔宏观流变学或唯象流变学〕
u主要研究与高分子材料加工工程有关的理论与技术问题。
如研究加工条件变化与材料流动性质〔粘度及弹性等〕及
产品力学性能之间的关系。材料流动与分子结构及组分结
构之间的关系，异常流变现象发生的规律，原因及克服方
法，典型加工成型操作单元过程的流变学分析，多相体系
的流变性质规律，以及同模具与机械设计相关的问题。
10/5/2024编辑课件
流变学根底
u低分子物质：分子通过分子间的孔穴相继向某一方向移动
〔外力作用方向〕，形成液体宏观流动现象〔牛顿流动
u纯液体和多数低分子溶液在层流条件下剪切应力Ｓ与剪切
速度Ｄ成正比，称这牛顿粘度定律，遵循该法那么的液体
为牛顿流体〔Newtonianfluid〕。粘度与剪切速度无关。
u高分子的流动：不是简单的整条分子链的跃迁，是通过链
段的相继跃迁来实现，即通过链段的逐步位移完成整条大
分子链的位移形象地说，这种流动类似于蚯蚓的蠕动〔非
牛顿流动
u大多数液体如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软
10/5/2024编辑课件
膏以及固－液的不均匀体系的流动均不遵循牛顿定律，称
流变学根底
聚合物粘性流动时的形变
高弹形变:由链段运动产生的
不可逆形变:整条大分子链质心移动产生的。除去
外力不能回复。
聚合物的流动伴有高弹形变
F高分子的流动不是简单的整个分子的迁移,而是各个链段分段运动的总结
果,在外力作用下,高分子链不可防止的要顺外力的方向有所伸展,即高聚物
进行粘性流动的同时伴随着一定量的高弹形变,外力消失后高分子链又要蜷
曲,形变要恢复一局部.
高弹形变的回复过程也是一个松弛过程
链的柔顺性:好,则回复快
温度:越高,则回复越快
10/5/2024编辑课件
流变学根底
分子量超过M后,链间可能因为缠结或者范德华力作用形成链间物理交
C
联点,并在分子热运动的作用下,处在不断解体与重建的动态平衡中结果
使整个熔体具有瞬变的交联空间网状结构.称为拟网状结构.
1.在足够小的切变速率下,大分子处于高度缠结的拟网状结构,流动阻力很大
,此时缠结结构的破坏速度等于生成速度,故粘度保持恒定最高值,表现为牛
顿流体的流动行为;
2.当切变速率变大时,大分子在剪切作用下由于构象的变化而解缠结并沿流
动方向取向,此时缠结结构破坏速度大于生成速度,故粘度逐渐变小,表现出
假塑性流体的行为;
3.当到达强剪切速率时,大分子的缠结结构完全被破坏,并完全
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