高分子液体的流变性.ppt

第六章高分子液体的流变性:4-6学时主要参考书:吴其晔主编,高分子材料流变学金日光主编,高分子物理抄尹脸厌柿掳嘻拎苫濒辗涤拦袒详基叶寻力荔簇涎躲荧英社蝶嘴拙票迷郁高分子液体的流变性高分子液体的流变性高分子液体高分子溶液高分子熔体高分子材料熔融后(T大于粘流温度Tf或熔点Tm)的凝聚状态本章中多指高分子浓溶液高分子熔体和溶液具有流变性,是高分子材料可以加工成型不同形状制品的依据。惭荚春鹤耶温纶俱矩块涤硝过订姆孔缩罗览鬃桅摇奋颗诛絮冬窝颓籍窗耻高分子液体的流变性高分子液体的流变性流变性流动变形粘性,不可逆过程,耗散能量弹性,可逆过程,储存能量非线性粘弹性研究聚合物的流变规律性,对于聚合反应工程和聚合物加工工艺的合理设计、正确操作,对于获得性能良好的制品,实现高产、优质、低耗具有重要指导意义。纬收朵激汝皑赎粟顷催廖乐跌浴梆馁锥埂逐垢砰幻脆寅蹄瓶比负惟蓝薪拌高分子液体的流变性高分子液体的流变性一、高分子材料粘流态特征及流动机理粘流态是指高分子材料处于流动温度(Tf)和分解温度(Td)之间的一种凝聚态。绝大多数线型高分子材料具有粘流态。对非晶的无定型聚合物而言,温度高于流动温度即进入粘流态(参看图6-1)。对结晶型聚合物而言,分子量低时,温度高于熔点(Tm)即进入粘流态;分子量高时,熔融后可能存在高弹态,需继续升温,高于流动温度才进入粘流态(参看图6-2)。呵橙赔涉企颠乏峦雏豢怀浦秉跪痢炼斡淬巧愧岔伟挥充声碉扳搂岩恐麻荚高分子液体的流变性高分子液体的流变性图6-2结晶聚合物的温度-形变曲线非晶与结晶聚合物的温度-形变曲线图6-1非晶态线型聚合物的温度-形变曲线对非晶的无定型聚合物而言,温度高于流动温度Tf即进入粘流态。分子量低时,温度高于Tm即进入粘流态;分子量高时,温度高于Tf才进入粘流态沈狈鞍涌秉固嘉玲逞嘶坞果掏醚拯隧梁奄哩戍额表口践工弹羹署嫂庞誓喀高分子液体的流变性高分子液体的流变性表6-1部分聚合物的流动温度聚合物流动温度/℃聚合物流动温度/℃天然橡胶126-160聚丙烯200-220低压聚乙烯170-200聚甲基丙烯酸甲酯190-250聚氯乙烯165-190尼龙66250-270聚苯乙烯~170聚甲醛170-190赡砌闰粟疚逸矮畅壮禁盯瞩菲冯谨摇顷厨愤仿题烫孪监处鼎宪槽拎偷缩菏高分子液体的流变性高分子液体的流变性粘流态主要特征从宏观看是在外力场作用下,熔体产生不可逆永久变形(塑性形变和流动)从微观看,处于粘流态的大分子链产生了重心相对位移的整链运动流动机理流动单元:粘流态下大分子运动的基本结构单元不是分子整链,而是链段所谓大分子的整链运动,是通过链段相继跃迁,分段位移实现的栗赞骤愚苹和疗幌友刮亿甫玻姚憋萍拇团缮误蚕哄痢墒呼所蓬隧笋趋语儒高分子液体的流变性高分子液体的流变性链段分子整链的运动如同一条蛇的蠕动分子整链祷舶打壬吴酿考铡献街穴母屋木脂豁悉铸囤核止去质滨灶誉撞拽雾劳炯萝高分子液体的流变性高分子液体的流变性(1)交联和体型高分子材料不具有粘流态,如硫化橡胶及酚醛树脂,环氧树脂,聚酯等热固性树脂。几点说明(2)某些刚性分子链和分子链间有强相互作用的聚合物,如纤维素酯类,聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等,其分解温度低于流动温度,因而也不存在粘流态。(3)在粘流态下,材料的形变除有不可逆的流动成份外,还有部分可逆的弹性形变成份,因此这种流动称为流变性,或称为“弹性流动”或“类橡胶液体流动”。忘值属姨蚊撩轿搔咳携第梧镍碎扬状佑疤比下岸钒靠麓挂盘碧谦讣啼珐慎高分子液体的流变性高分子液体的流变性二、高分子液体的流动曲线和流动规律剪切速率——单位时间内发生的剪切形变称剪切速率,单位为s-1。1、定义物理量牛顿流动定律——大多数小分子液体流动时,剪切应力与剪切速率成正比,遵循牛顿流动定律。(6-1)剪切应力——单位层面上的剪切力称剪切应力,单位为Pa;(6-2)剪切粘度——比例系数为常数剪切粘度,又称牛顿粘度,单位为Pa·s或泊。1Pa·s=10泊簧饱曙哈溢殆吻篇墩货岩壬驱致片魂咙批枪磺协惶益扯纳惊澄歌奄吝殷伶高分子液体的流变性高分子液体的流变性