四章聚合物流变学基础1
与低分子物相比,聚合物的黏性流动有何特点
答:绝大多数低分子物具有牛顿流体的性质,即其粘性仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关
比如水、甘油等
高分子稀溶液也是
而大部分聚合物熔体属于非牛顿流体中的假塑性流体,随剪切力增加而变稀
与低分子物相比,聚合物的粘性流动(流变行为, 主要是指聚合物熔体,而不包括聚合物溶液)具有如下特征:(1) 聚合物熔体流动时,外力作用发生粘性流动,同时表现出可逆的弹性形变
(2) 聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移,而是运动单元依次跃迁的结果
(3) 它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、 温度、 压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响
(4) 绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如挤出,注射,吹塑等
(5) 弹性形变及其后的松驰影响制品的外观,尺寸稳定性
什么是牛顿型流体和非牛顿型流体
使用流变方程和流动曲线说明非牛顿型流体的类型
答:牛顿粘性定律:某些液体流动时切应力τ与切变率D 之比为液体的粘度
遵循牛顿粘性定律的液体称为牛顿流体, 凡是流体运动时其切变率D与切应力τ不成线性关系的流体称为非牛顿流体
η =K(dvx/dy)n= Kγ n-1 式中, K 为稠度系数, N
S”/ m ; 为流体特性指数,无因次,表示与牛顿流体偏离的程度
由方程式可见:① 当 n=1 时, η =K,即 K 具有粘度的因次.此时流体为牛顿流体;② 当η l 时,为膨胀塑性或剪切增稠流体;④当剪切应力高于流动前的剪切屈服应力的流体叫宾哈流体3
何为表观黏度
试述大部分聚合物熔体为假塑性流体的理由
答: 表观黏度为非牛顿流体剪切应力,即剪切速率曲线上的任一点所对应的剪切应力除以剪切速率
因为大部分的聚合物是热塑性塑料而热塑性塑料的剪切速率在10-104S-1
流动曲线是非线