高分子物理-第九章聚合物的粘性流动

1、第九章聚合物的粘性流，Viscous flow (Rheology)，9.1聚合物的粘性流，即聚合物熔体和溶液(称为流体)牙齿外力影响下的粘性流和弹性变形，因此称为聚合物流体的流变性。聚合物相变研究的主要对象是聚合物固体和流体，牙齿部分主要讨论聚合物熔体的流动行为，并介绍聚合物流变学的基本观点和结论。9.1.1聚合物粘性流动的特征，(1)聚合物的流动通过链段的合作运动实现。(因此粘度高，流动性低。)小分子液体流动可以用简单的孔模型来描述。模型假设：液体中有很多孔，孔大小与小分子液体大小相似。没有外力的时候，分子热运动不规则地跳跃，孔和不断地改变位置，发生分子扩散运动。在外力的作用下，分子沿着外

2、力的方向首先跳跃，形成宏观流。聚合物的流动不是单纯的整个分子的移动，而是通过链段的连续跳跃实现的。从形象上说，这种链条类似于蚯蚓的蠕动。牙齿链段模型不需要在聚合物熔体中生成与整个分子链大小相同的孔。只需要链段大小的孔。(2)聚合物流动不符合牛顿流体的流动规律，对于牛顿流体，粘度不随剪切速率和剪切应力的大小而变化。各种流体的性质，TC，B，N 3360牛顿流体，P 3360可塑性流体，D 3360膨胀流体，B 3360贫流体，N，P，D，B，(聚合物链N=const。n=1，牛顿流体，n和1的差值越大，偏离牛顿流体的程度就越强。n 1，膨胀流体，n 1，塑性流体，影响9.1.2点流温度的因素，影

3、响分子结构的分子链灵活，分子链的极性越大，粘性流动温度越高。分子量的影响越大，分子运动时受到的内摩擦阻力越大。分子量越大，分子间的纠缠越大，每个链段难以向同一方向移动，因此点流温度越高。外力的影响外力的大小和工作时间、聚合物分子量和粘流温度的关系、非晶聚合物整形加工温度范围：Tf Td(分解温度)聚合物的粘流温度过高会使整形加工困难，并且在加工过程中聚合物可能会热释压，因此聚合物的分子量过高的渡边杏。只要满足机械强度就行。M1、M2、M3、M4、M1 M2 M3 M4，9.1.3聚合物流动性的表征行业中常用的熔体指数表示聚合物熔体流动性的大小。剪切粘度、a、p、n、表观粘度、特定温度和指定载荷

4、下10min内指定直径和长度的标准毛细管熔体指数越大，聚合物熔体的流动性越好。但是，由于不同聚合物的标准条件不同，比较将渡边杏进行。聚合物的熔体金志洙Melt index在MI，9.1.4聚合物熔体的流动曲线，I，II，III，III，III III，h0，零切粘度，H，牛顿极限粘度，分子链纠缠概念中聚合物的流动曲线，第一个也就是说，剪切变淡，出现可塑性行为。第二个牛顿区域：剪切率高时纠缠损伤，难以再纠缠，几乎没有纠缠点，表观粘度再次保持恒定，称为牛顿的极限粘度，又类似于牛顿的流体运动。(阿尔伯特爱因斯坦、美国电视电视剧(Northern Exposure)、9.1.5影响聚合物熔体粘度的因素

5、、加工条件、温度、剪切速率、剪切应力、压力、结构因素、分子量、分子量分布、分支！柔性链，刚性链，E小，E大，粘度对温度不敏感，剪切率敏感，粘度对温度敏感，对温度敏感，对温度敏感，过敏材料，PC，PE，POM、m MC、m MC、log MC、(3)粘度对分子量分布的依赖性、两个具有相同传统分子量和不同分子量分布的茄子样例、低剪切速率、高分子量部分是主要因素。剪切率高是低分子量部分的主要因素。high distribution、small distribution或why？(4)分子链化的影响，在短枝化中，自由体积增大，流动空间增大，粘度减小，长枝化时相当长的链分子增多，容易凝结，粘度增大，(5

6、)熔体结构的影响，分子量相同时T在16020时，熔体粘度的影响因素，9.1.6高聚物流体流动的弹性特别是分子量大，外力短或速度快，温度不高于熔点时弹性效果显着(？)、威森堡韦森伯格效应(也称为垂直效应或爬模效应)、巴拉斯巴拉斯效应(称为凸出变大)、不稳定流、1、垂直应力效应、轴向现象是由聚合物的弹性引起的，分子链被拉伸方向缠绕在轴上(威廉莎士比亚，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性，弹性)将聚合物熔体沿轴向上推(当然向下推是看不到的)形成包轴现象，因为聚合物熔体有弹性。受剪切流动时，会产生法向应力差。对于牛顿流体，各向同性，剪切力作用下流动时的法向应力差为零。对于牛顿流体，在

7、各向同性、剪切力作用下流动时，法向应力差为零。对于非牛顿流体，存在各向异性法向应力。第一个法向应力差第二个法向应力差和0.10.3，2，突出上升现象，1。定义：拉伸增量现象(balas现象膨胀比拉伸直径的最大Dmax凹模直径D0 PP或PE，B可以达到3.04.5，2)，在流动方向生成速度渐变，因此聚合物分子接受张力，生成拉伸弹性变形。牙齿部分的变形通常不会在通过嘴模具的时间内缓解，出口将释放分子链的外力，聚合物从拉伸状态返回到蹲伏状态，发生出口膨胀。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，)聚合物在模具孔内流动时，剪应力的作用产生法向应力效果，因法向应力

8、差而产生的弹性变形在出口模具后还原，挤出物直径变大。3、不稳定流动熔体破裂现象、熔体破裂现象、熔体破裂现象、聚合物熔体挤出时剪切速度过快，超出特定限制时从嘴模具中流出的挤出不再平滑。表面粗糙、不平、螺旋折痕、突起物扭曲，甚至破裂的现象。实际上要避免不稳定的流动。4，聚合物熔体弹性的影响因素，1。剪切率：随着剪切率的增加，熔体弹性效果也会增加。2.温度：温度，聚合物李莞时间缩短，聚合物熔体弹性强。3.分子量和分子量分布分子量大或分子量分布大，聚合物熔体弹性明显。m熔体粘度、李莞时间/E、聚合物弹性松弛慢、分子量分布宽、E变小、熔体弹性明显。4。料道几何图形大小料道管直径的急剧变更：发生速度和应力

9、分布不同、大小不同的弹性变形。L/D越大，大值B越小。毛细管长，入口流线收敛引起的弹性变形可以在管道内缓解。5.泡沫塑料添加剂、缩短材料李莞时间、减少高聚物的弹性变形、拉伸粘度和动态粘度、1 .拉伸流包含在流动过程中发生流线收敛或发散的所有流的拉伸流组件拉伸流的特性。液体流的特性速度渐变方向与流动方向平行；在牙齿中，流动速度沿流动方向变化。单向拉伸流：单向拉伸流2轴拉伸流：两个互垂拉伸，1，拉伸流和拉伸粘度，truton关系：对于牛顿流体的1轴拉伸：拉伸应力拉伸应变拉伸粘度，truton粘度(剪切粘度)2轴拉伸第二，动态粘度，在动态力学实验中经常应用给定的正弦变形。如果以复数形式表示应变响应，

10、则由于粘弹体应力先于复数粘度，因此复数粘度由实数和虚数两部分组成的粘度的失误部分称为动态粘度，表示粘性贡献。虚数部分是弹孔弦，影响多相聚合物流变性能元素系统中每个组件的相对含量：连续相、分散相剪切应力或剪切率、温度模具形状流动形式2、多相高聚物粘度和组成关系(1)高聚物/高聚物共混物混合粘度在两个茄子共聚物粘度之间。2 .较小比例的混合会显着降低粘度，混合粘度小于两组本身的粘度。Viton/EPDM说明了熔体的超分子结构角等原因。当一种聚合物包含少量其他聚合物时，可以显着更改熔体超分子结构。因此粘度大大降低。第二高聚合物继续增加，熔体的超分子结构不再影响变化，因此粘度变化变慢。3 .混合熔体的

11、粘度随着混合比的变化而变得很大或最小值，出现很大或最小值的原因：反转，粘度转变连接，(2)填充系统1。聚合物添加CaCO3炭黑等填充物时，通常增加聚合物粘度的因素：填充物粒子形状、粒子大小和分布填充物对高聚物的偏好2。弹性降低：通常，挤出材料的熔胶弹性效果降低；3，多相聚合物的流变性与形式的关系为混合比(HDPE/PS=75/25)时(HDPE/PS=75/25)；9.3聚合物熔体的剪切粘度测试方法；以及建议间距可曹征0.2 2.5mm(取决于样品的粘度)，对于可报废的平行板块固定球热固性材料齿形平行板，易于滑动的样品、锥度/平行板块固定球、测量材料范围：聚合物熔体(悬浮液)动态变形扫描或稳态变形