流變行為的特征ppt課件(更新版)
【正文】 鏈段 把高分子鏈想象為一根擺動(dòng)著的繩子，它是有許多可動(dòng)的段落連接而成的，由前面所講的分析可推想，當(dāng) i足夠大時(shí)，鏈中第 i+1個(gè)鍵上的原子在空間可取的位置已與第一個(gè)鍵完全無(wú)關(guān)了。 這是高聚物熔體呈現(xiàn)固體力學(xué)行為的例子。 ? 例如 ：拉伸一塊未交聯(lián)的橡膠到一定長(zhǎng)度，并保持長(zhǎng)度不變，隨著時(shí)間的增加，這塊橡膠的回彈力會(huì)逐漸減小，這是因?yàn)槔锩娴膽?yīng)力在慢慢減小，最后變?yōu)?0。 力學(xué)損耗 ? 輪胎在高速行使相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，立即檢查內(nèi)層溫度，為什么達(dá)到燙手的程度？ 高聚物受到交變力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，上一次受到外力后發(fā)生形變?cè)谕饬? 去除后還來(lái)不及恢復(fù)，下一次應(yīng)力又施 加了，以致總有部分彈性儲(chǔ)能沒(méi)有釋放 出來(lái)。 ⑴ Maxwell模型 由一個(gè)彈簧和一個(gè)粘壺串聯(lián)而成 當(dāng)一個(gè)外力作用在模型上時(shí) 彈簧和粘壺所受的應(yīng)力相同 所以有： dtddtddtd 粘彈 ??? ?? ? 代入上式得： ? 這就是麥克斯韋模型的運(yùn)動(dòng)方程式 彈彈 ?? ?? E dtd 粘粘??? ????? 粘彈 ???dtdEdtd 1???? ???dtdEdtd 1? Maxwell模型來(lái)模擬應(yīng)力松弛過(guò)程特別有用（但不能用來(lái)模擬交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛） ? Maxwell模型來(lái)模擬高聚物的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為 ? Maxwell模型用于模擬蠕變過(guò)程是不成功的 應(yīng)用 ? （２） 開(kāi)爾文模型 是由彈簧與粘壺并聯(lián)而成的 ? 作用在模型上的應(yīng)力 ? 兩個(gè)元件的應(yīng)變總是相同： 21 ??? ??21 ??? ??? 所以模型運(yùn)動(dòng)方程為： ? 應(yīng)用： ? Kelvin模型可用來(lái)模擬高聚物的蠕變過(guò)程 ? Kelvin模型可用來(lái)模擬高聚物的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為 ? Kelvin模型不能用來(lái)模擬應(yīng)力松弛過(guò)程 dtdE ???? ??? （３） 四元件模型 是根據(jù)高分子的運(yùn)動(dòng)機(jī)理設(shè)計(jì)的 （ 因?yàn)楦呔畚锏男巫兪怯扇糠纸M成的） 。 這種由于力學(xué)滯后而使機(jī)械功轉(zhuǎn)換成熱的現(xiàn)象，稱為 力學(xué)損耗或內(nèi)耗 。 1. T》 Tg 如常溫下的橡膠，鏈段易運(yùn)動(dòng)，受到的內(nèi)摩擦力很小，分子很快順著外力方向調(diào)整，內(nèi)應(yīng)力很快消失（松弛了），甚至可以快到覺(jué)察不到的程度。彈性和粘性在高聚物材料身上同時(shí)呈現(xiàn)得特別明顯。鏈段之間可看成是自由連接的，它們有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性，不受鍵角限制。 ? 液態(tài) ——物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)只是近程有序，而遠(yuǎn)程無(wú)序。1 流變學(xué)概論 167。 物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）在空間的排列情況可分為： 近程有序 遠(yuǎn)程有序 小分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ? 小分子的三個(gè)基本相態(tài)： ? 晶態(tài) ——固體物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)既近程有序，又遠(yuǎn)程有序（三維）。所以長(zhǎng)鏈可以看作是由許多鏈段組成，每個(gè)鏈段包括 i個(gè)鍵。 高聚物的粘彈性 指高聚物材料不但具有彈性材料的一般特性，同時(shí)還具有粘性流體的一些特性。因此用未交聯(lián)的橡膠來(lái)做傳動(dòng)帶是不行的。這樣不斷循環(huán)，那些未釋放的彈 性儲(chǔ)能都被消耗在體系的自摩擦上，并 轉(zhuǎn)化成熱量放
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