流變學(xué)第六章ppt課件-wenkub.com
2025-01-12 00:16 本頁(yè)面
【正文】 刷涂的厚度為 ，那么剪切速率： ＝ 1000/=5000s1 ??涂料施工的一個(gè)問(wèn)題式流淌，要防止流淌就要求涂料有一定的屈服應(yīng)力，即呈現(xiàn)一定的塑性。拉伸應(yīng)變速率或拉伸速度梯度為： dtddxdve x ????拉伸粘度可以定義為 e??? ?更確切地說(shuō)應(yīng)稱為單軸拉伸粘度，又稱特魯頓粘度 可以證明： ?? 3?而對(duì) xy平面的雙軸均勻拉伸，即 eee yx ??? ??則有 ??? 62 ??雙軸拉伸粘度 聚合物熔體的剪切速率依賴性很大，例如 PMMA的熔體在 6個(gè)數(shù)量級(jí)的剪切速率變化時(shí)其粘度可下降三個(gè)數(shù)量級(jí)。 在上左圖中表現(xiàn)為在 較小時(shí)直線變?yōu)榍€ ， 在上右圖中表現(xiàn)為 越大 ，在越低的 M時(shí) ， 就出現(xiàn)偏離牛頓流體的情況 ， 如圖中 A， B， C， D， 其中 DMc， 就是說(shuō)當(dāng) 很高時(shí) ， 在比 Mc小的分子量時(shí)就會(huì)出現(xiàn)偏離牛頓流體的情況 ?????? ???? （ 2）隨著 的增大， ?的分子量依賴性變小，上右圖中表現(xiàn)為曲線的斜率隨 增大而減?。ㄒ簿褪钦f(shuō)粘度隨 的變化率減小了） ，在上左圖中表現(xiàn)為不同分子量的流動(dòng)曲線在高 區(qū)互相靠近最后合并起來(lái)。如要表示 2500C時(shí)的流動(dòng)曲線，這時(shí)橫坐標(biāo)為 lg － ，即橫坐標(biāo)向左移 ，總曲線就 2500C時(shí)的總流動(dòng)曲線。則可得到高 區(qū)在 2022C時(shí)的一部分流動(dòng)曲線（ bd段）。這是由于在高 區(qū)，聚合物分子已經(jīng)高度定向、伸展，因而 溫度對(duì)其粘度的影響較小 ???? ?? ?? ???? ??剪切速率的確定對(duì)加工過(guò)程重要 （ 3）流動(dòng)曲線的約縮 等溫曲線具有類似的形狀，把這些曲線作水平方向的移動(dòng)，就能使它們互相重疊起來(lái)變?yōu)橐粭l平滑的曲線 ， 叫做總流動(dòng)曲線（ Master flow curve）或約約縮（ reduced）流動(dòng)曲線 總流動(dòng)曲線（約縮流動(dòng)曲線） 移動(dòng)因子 aT Shift factor 以 2022C的曲線為基準(zhǔn)（稱為參考溫度），把 2500C的曲線向左平移約 ，就能與2022C的曲線重疊（見(jiàn)圖）。一是給定 S，從不同溫度時(shí)的 （上圖中 、 、 、 ），求出不同溫度在應(yīng)力為 S時(shí)的粘度，活化能用表示 （圖）。這種流動(dòng)特性雖存在，但很少見(jiàn) 聚合物熔體的流動(dòng)曲線 溫度對(duì)聚合物熔體粘度的影響 粘度的溫度依賴性，提出了 Vogel、 Doolittle、 WLF方程 ，它們?cè)谝欢l件下可描述聚合物熔體的溫度依賴性 ，對(duì)于低分子物質(zhì) Arrhenius 方程 2lnRTEdTd ????dTdRTdTdRTE ??? 22 ln ?????聚合物熔體， 表示粘度的溫度依賴性，它也有活化能的含義。當(dāng)剪切力消失時(shí)，凝膠結(jié)構(gòu)又會(huì)逐漸恢復(fù)，但恢復(fù)的速度比破壞的速度慢得多。再使剪切速率連續(xù)下降，測(cè)得下降曲線 Ⅱ ，但下降曲線并不與 Ⅰ 重合。當(dāng) SSy時(shí)它變?yōu)橐后w，發(fā)生牛頓流動(dòng)，此時(shí)流體稱為理想賓漢流體 理想賓漢流體的粘度稱之為塑性粘度或賓漢粘度，以 ?p表示 ?? ?/)( yp SS ?? ??? ?/yp S??或 具有賓漢塑性的常見(jiàn)流體有泥漿、牙膏、油漆和瀝青等，賓漢流體塑性行為或流動(dòng)臨界應(yīng)力的存在，一般解釋為與分子締合或某種結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān) 較復(fù)雜的塑性行為包括假塑性賓漢流體等： HerschelBulkley： Casson： ny KSS ????npyn SS )( ?? ??? 觸變性（ Thixotropy） 主要指非牛頓流體的粘度與時(shí)間的關(guān)系，在恒定剪切速率下粘度隨時(shí)間增加而降低。分子鏈發(fā)生定向、伸展并發(fā)生纏繞的逐步解體，而且已不能恢復(fù) ?第二牛頓區(qū)： 當(dāng)剪切速率達(dá)到 —定值后，分子鏈的纏繞已完全解體，所以粘度不再下降 ，保持不變 當(dāng)剪切速率進(jìn)一步提高時(shí)，會(huì)發(fā)生所謂的熔體破壞（ Melt fracture）現(xiàn)象，這一剪切速率即為聚合物熔體成型加工所受剪切速率的上限 擠出膨脹和熔體破裂 流動(dòng)曲線通常用雙對(duì)數(shù)圖表示 流動(dòng)曲線的雙對(duì)數(shù)圖 在對(duì)數(shù)圖中，第 —牛頓區(qū)為斜率為 1（ n＝ 1） 的直線，假塑區(qū)為向下凹（ n1）的曲線，而第二牛頓區(qū)也是斜率為 1（ n＝ 1） 的直線 ??lglglg nKS ??在對(duì)數(shù)圖中，任 —點(diǎn)的粘度（表觀黏度）為斜率為 1的通過(guò)該點(diǎn)的直線與 lg ＝ 0直線的交點(diǎn)處縱坐標(biāo)的值，顯然 ?0?( )(?a)?∞，與從 S 圖上推導(dǎo)的各種粘度關(guān)系一致 ?????? Bingham塑性（ Plasticity） 某些聚合物流體（大多為分散體系）在靜止時(shí)形成分子間或粒子間網(wǎng)絡(luò)（極性鍵間的吸引力、分子間力、氫鍵等）。要求出在某個(gè) SR時(shí)的粘度，在點(diǎn) A處作曲線的切線，切線的斜率為 dlnSR/dln ，代入式 (616)就可以求出真實(shí)剪切速率
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