Вязкость - полимерная система
Cтраница 4
Как было показано выше, формула (2.14) близка по смыслу к уравнению ВЛФ. Если принять, что Т0 0, то формула (2.14) переходит в простейшее экспоненциальное уравнение АФЭ. Введение температуры Т0 позволяет удачно описать известные многочисленные экспериментальные данные но температурной зависимости вязкости различных полимерных систем. Однако даже и это уточнение оказывается недостаточным при рассмотрении опытных данных в очень широком интервале температур. Это было показано для некоторых низкомолекулярных переохлаждающихся жидкостей, например глюкозы и 1 3 5-три-а - нафтилбензола. [46]
 |
Зависимость вязкости от давления. [47] |
Одним из отличительных свойств растворов полимеров является высокая вязкость. Даже разбавленные их растворы мало текучи по сравнению с чистым растворителем. При этом они, как правило, не подчиняются основным реологическим законам, справедливым для низкомолекулярных жидкостей. Вязкость полимерных систем в области ламинарного потока с ростом давления вначале снижается, а затем, достигнув некоторого значения, стабилизируется. В области турбулентного потока вязкость вновь возрастает. [48]
Диффузия, цак и вязкость расплавов и растворов полимеров, опреде - ляется сегментальной подвижностью макромолекул. Однако зависимости коэффициента диффузии D, характеризующего подвижность низкомолекулярного компонента в полимере, или скорость его переноса через выбранное сечение в полимере, и вязкости ц от молекулярного веса и концентрации раствора принципиально различны. Прежде всего следует подчеркнуть очень сильную зависи-мбсть t и независимость D от молекулярного веса высокомолекулярных образцов. Материал; относящийся к вязкости полимерных систем, изложен / в гл. [49]
Диффузия, как и вязкость расплавов и растворов полимеров, определяется сегментальной подвижностью макромолекул. Однако зависимости коэффициента диффузии D, характеризующего подвижность низкомолекулярного компонента в полимере, или скорость его переноса через выбранное сечение в полимере, и вязкости ц от молекулярного веса и концентрации раствора принципиально различны. Прежде всего следует подчеркнуть очень сильную зависимость щ и независимость D от молекулярного веса высокомолекулярных образцов. Материал, относящийся к вязкости полимерных систем, изложен в гл. [50]
К настоящему времени накоплено огромное количество опытных данных по зависимости эффективной вязкости от режимов деформирования. Отсутствие теории аномалии вязкости, количественно хорошо согласующейся с экспериментом, породило множество эмпирических формул. Многие из них, будучи довольно простыми правильно передают особенности наблюдаемой аномалии вязкости полимерных систем. Они широко используются при решении различных гидродинамических задач, связанных с течением полимерных систем, и, в частности, имеют важное значение для расчета технологического оборудования. [51]
Он применим к полимерам, в которых отсутствует сильное межмолекулярное взаимодействие. Переход таких полимеров в стеклообразное состояние определяется величиной вязкости, быстро возрастающей вблизи температурной области перехода. При введении в полимер пластификаторов вязкость существенно снижается и область перехода смещается в сторону более низких температур. Вязкость всех низкомолекулярных жидкостей - пластификаторов - ничтожно мала по сравнению с вязкостью полимера, и равные объемы разных пластификаторов одинаково снижают вязкость полимерной системы. [52]
С повышением скорости сдвига, при которой определяется A ( lgT ]), ее значение снижается, о чем свидетельствует уменьшение горизонтальных пунктирных отрезков на рис. 8.9. В то же время размеры вертикальных пунктирных отрезков, отвечающих различным постоянным значениям напряжений сдвига, изменяются мало. Это означает, что при различных постоянных напряжениях сдвига прямые зависимости A ( lgri) от 1 / Т практически параллельны, а при различных постоянных скоростях сдвига - они расходятся. Следовательно, в первом приближении можно принять, что теплоты активации вязкого течения, определенные при различных постоянных значениях напряжений сдвига ( в равнонапряженных состояниях), имеют те же значения, что при режиме течения с наибольшей ньютоновской вязкостью. Это справедливо только при не очень больших удалениях от режимов течения с наибольшей ньютоновской вязкостью, когда оправдывается рассматриваемый ниже принцип темцературно-инвариантной характеристики вязкости полимерных систем. [53]
 |
Зависимости скоростей полной сдвиговой деформации ( 1 и ее высокоэластической ( 2 и вязкой ( 3 составляющих для эластомера от времени при постоянном напряжении сдвига Р const. [54] |
Влияние молекулярной ориентации более или менее четко заметно для полимеров только при малых напряжениях сдвига, когда процесс перестройки надмолекулярной структуры еще слабо развит, и для олигомеров, когда молекулярная масса столь мала, что не образуется пространственной надмолекулярной структуры. Существенное проявление высокоэластической составляющей деформации наблюдается в возникновении нормальных напряжений. Хотя они и сопоставимы по значению с тангенциальными, влияние тех и других на физические свойства вязкого потока полимерной системы существенно различно. Тангенциальное напряжение вызывает вязкое течение и приводит к разрушению надмолекулярной структуры полимеров, тогда как нормальное напряжение приводит лишь к небольшому изменению гидростатического давления в потоке и практически его влияние на изменение структуры и вязкость полимерной системы несущественно. Уменьшение вязкости в процессе течения, наблюдаемое при относительно больших напряжениях, может быть объяснено изменением исходной надмолекулярной структуры полимера, если установлено, что его молекулярная масса при этом остается неизменной. [55]
 |
Зависимости TI ( T, т ( 7 и V ( T, следующие из формуя 1 - 7, приведенных выше, при больших значениях т и 7. [56] |
Поэтому указанный здесь недостаток формул 1 - 8, связанный с тем, что они неправильно описывают зависимость эффективной вязкости от скорости и напряжения сдвига при их очень высоких значениях, не важен. Более существенно, что формула 8 неудовлетворительно описывает поведение полимерных систем при т и у, стремящихся к нулю, что, в частности, не дает возможности использовать ее для нахождения начальной вязкости. Однако в интервале величин напряжений и скоростей сдвига, имеющих наибольшее значение в технологии, формула 8 достаточно хорошо описывает поведение многих полимерных систем. Кроме того, она удобна вследствие простоты графического определения индекса течения при представлении опытных данных в двойных логарифмических координатах. Наконец, формула 8 удобна в расчетном отношении при решении различных прикладных задач. Все это обусловило то, что, несмотря на ее недостатки, эта формула, несомненно, наиболее широко используется для описания аномалии вязкости полимерных систем. [57]
Страницы: 1 2 3 4